Обработки инструментальных

Проведенные исследования и практика термической обработки инструмента показали, что наилучшие результаты достигаются при твердости незакаленной сердцевины HRC 40—45. При более высокой твердости могут появиться поверхностные трещины, при меньшей могут возникать внутренние кольцевые трещины, располагающиеся в переходной зоне. Так как твердость в сердцевине зависит не только от прокаливаемости стали данной плавки и среды охлаждения, но и от размеров изделия (рис. 310, а), то необходимо учитывать эти факторы и для данного размера сечения инструмента назначать сталь соответствующего балла по прокаливаемости, обеспечивая получение в сердцевине твердости, равной HRC 40—45.

Шероховатость поверхности. Микрогеометрия поверхностей деталей механизмов зависит от их материала, способа изготовления, режимов обработки, инструмента и других факторов. Она характеризуется микронеровностями — чередующимися выступами и впадинами различных размеров и формы.

Применение термо-механико-магнитной обработки позволило на стали 45 получать предел прочности 225 кГ/мм2, предел текучести 200 кГ/мм2 при удлинении около 6% и сужении около 15% (без наложения магнитного поля ВТМО по указанному режиму аь =200 кГ/мм2 при поперечном сужении около 40%). У сталей У7 и У12 после термо-механико-магнитной обработки истинное сопротивление разрушению примерно на 70% выше, чем после обычных методов обработки (величина SK достигает 250 кГ/мм2 для стали У7 и 220 кГ/мм2 для стали У12), и, что особенно важно, при этом сохраняется высокий уровень пластических характеристик. В связи с этим термо-ме-ханико-магнитную обработку сталей такого класса целесообразно применять для обработки инструмента, испытывающего в работе значительные нагрузки или даже перегрузки. Изучение влияния магнитного поля на склонность материала к отпускной хрупкости, проводившееся на сталях 40ХН и 40Х, показало, что ориентировка мартенсита по доменной структуре при намагничивании до насыщения, как бы нивелируя влияние границ бывших аустенитных зерен, почти полностью устраняет склонность данных сталей к отпускной хрупкости [95].

При постоянных условиях шлифования и режиме термической обработки инструмента, изготовленного из стали, не содержащей карбидов ванадця, склонность к сохранению v-фазы во вторично закаленном слое увеличивается с повышением отношения углерода к вольфраму в стали; это справедливо и по отношению плавок стали Р18.

Отжиг литого инструмента производят с целью отрезки прибыли и дальнейшей обработки инструмента на станках (режим отжига ничем не отличается от режима обычного отжига быстрорежущей стали).

ТИПОВЫЕ ПРОЦЕССЫ ОБРАБОТКИ ИНСТРУМЕНТА

В типовых технологических процессах продолжительность нагрева инструмента с достаточной для практики точностью вычисляется по формулам табл. 19, в которых для простоты и удобства пользования приняты габаритные размеры инструмента. Значения а, Ь и с для габаритных размеров приводятся в картах типового технологического процесса термической обработки инструмента.

ТИПОВЫЕ ПРОЦЕССЫ ОБРАБОТКИ ИНСТРУМЕНТА

В табл. 23—25 приводятся ориентировочные данные по режимам термической обработки инструмента из углеродистой, легированной и быстрорежущей стали.

Режимы термической обработки инструмента из легированной стали (ориентировочно)

Таблица 24 Режимы термической обработки инструмента из углеродистой стали (ориентировочно)

Таблица 49 Режимы термической обработки инструментальных легированных сталей

После окончательной термической обработки инструментальных сталей готовый инструмент должен иметь высокую твердость рабочих кромок, значительно превышающую твердость обрабатываемого материала; износоустойчивость для сохранения формы и размеров рабочей кромки при эксплуатации; прочность рабочей кромки и участков инструмента, воспринимающих наибольшие изгибающие и скручивающие нагрузки.

Целесообразность использования лазерного излучения для упрочняющей обработки инструментальных твердых сплавов подтверж дается данными ряда работ [98--103]. Однако ввиду сложности физи ческих процессов достаточно обоснованные представления о структурно-фазовых превращениях еще не сформировались. Трудности интерпретации полученных результатов обусловлены зависимостью физико-механических свойств твердых сплавов от состояния кобальтовой прослойки, размера карбидных зерен и количественного соотношения фаз. составляющих данную структуру. Указанными структурными параметрами и определяется степень упрочнения при структурной модификации твердых сплавов лазерной обработкой.

Перспективность применения комплексных методов упрочняющей обработки инструментальных материалов отмечается в работах А.С. Верещаки с соавт. [92, 118], С.Н. Григорьева [123-125], В.П.Табакова [126-127], И.А. Сенчило с соавт. [128-131]. Развиваемые концепции основываются на использовании в качестве основного модифицирующего элемента износостойких покрытий и связаны с задачами улучшения качества самих покрытий и повышения адгезии покрытия с твердосплавной матрицей. При этом основными направлениями повышения эксплуатационных свойств инструментальных материалов являются:

8.2. ТЕХНОЛОГИЯ ИОННО-ЛУЧЕВОЙ ОБРАБОТКИ ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫХ ТВЕРДЫХ СПЛАВОВ

Выбор установки для ионно-плазменной обработки определяется в соответствии с технологическими возможностями данной модели оборудования и решаемыми задачами. Промышленно освоенные модели [145] (табл. 8.2) в основном отличаются числом и расположением испарителей, формой и размерами вакуумных камер, а также скоростью осаждения ионно-плазменных потоков. Последовательность операций и параметры типового технологического процесса ионно-плазменной обработки инструментальных материалов следующие.

Последовательность операций технологического процесса импульсной лазерной обработки инструментальных сплавов следующая.

8.2. Технология ионно-лучевой обработки инструментальных твердых сплавов .......................................................................... 239

Рассмотрим некоторые особенности генераторов импульсов, применяемых в станках, предназначенных для обработки инструментальных и других сталей. При использовании импульсов малой продолжительности неизбежно приходится мириться, при обработке деталей из твердых сплавов, с повышенным износом электродов-инструментов и с недостаточным использованием подводимой мощности. При обработке деталей из сталей, особенно инструментальных,

Абразивные зерна шлифовальных кругов чаще изготовляют из электрокорунда. В зависимости от содержания примесей и технологии производства электрокорунд делят на следующие виды: нормальный (12А...16А), белый (22А...25А), хромистый (32А...34А), титанистый (37А) и монокорунд (43А...45А). Круги нормального и белого электрокорунда применяют для обработки конструкционных и легированных сталей с невысокой износостойкостью и твердостью до 40 HRC. Для шлифования этих сталей в интенсивном режиме лучше зарекомендовал себя хромистый электрокорунд. Для обработки инструментальных, жаропрочных и других труднообрабатываемых сталей используют монокорунд.

Таблица 49 Режимы термической обработки инструментальных легированных сталей