Адрес этой страницы' ?>

<<Предыдущая страница Оглавление книги Следующая страница>>

5. РЕЖУЩИЙ ИНСТРУМЕНТ. Термическая обработка легированной стали повышенной прокаливаемости.

К режущему инструменту относятся резцы, сверла, фрезы, метчики, плашки и др. В целях повышения производительности труда в настоящее время обработку резанием проводят с большими скоростями, в результате чего режущая кромка инструмента разогревается до температуры, превышающей 500 °С. Инструменты из углеродистой стали для такой работы непригодны, так как уже при нагреве выше 200 °С твердость и износостойкость углеродистой стали заметно снижаются. Обычно углеродистую сталь применяют для изготовления слесарного инструмента, а также режущих инструментов небольших размеров и простой формы для обработки сравнительно мягких материалов.

Во избежание брака по короблению и трещинам при термической обработке таких инструментов рекомендуются следующие режимы. При расчетной толщине инструментов до 6—8 мм следует применять ступенчатую закалку. Для этого после нагрева до 790—810°С охлаждение проводят вначале в расплавленной соли, имеющей температуру 160—180°С, и затем после выдержки в течение 3—5 мин — на воздухе. Если в расплав соли ввести 5% Н₂O, то таким способом можно закаливать инструмент с расчетной толщиной до 10—12 мм. При расчетной толщине от 8 до 20 мм рекомендуется режим охлаждения по схеме «через воду в масло». Для этого вначале охлаждение проводят в 5%-ном водном растворе поваренной соли до температуры 200—250°С (до потемнения поверхности), а затем в масле до полного охлаждения. После закалки в водных растворах солей или щелочей во избежание коррозии нужно промывать инструмент в горячей воде при 60—80 °С, а после этого просушивать его сжатым воздухом. Низкий отпуск производят при 180—200 °С. Твердость после этого получается в пределах HRC 60—62.

Для изготовления режущего инструмента более крупных размеров с расчетной толщиной до 60—80 мм, а также для инструментов большой длины, склонных к короблению, применяют легированные стали повышенной прокаливаемости 9ХС, ХВГ и др. Таким инструментом могут быть фрезы, сверла, развертки.

Сталь 9ХС по сравнению с углеродистой обладает не только повышенной прокаливаемостью, но и более высокой теплостойкостью и потому сохраняет в закаленном состоянии твердость при нагреве до 250 °С. Нагрев под закалку проводится до 850—870 °С, охлаждение — в масле или в расплавленной соли с температурой 180— 200 °С. После низкого отпуска при 180—200 °С твердость получается в пределах HRC 61—64. Недостатками такой стали являются, во-первых, склонность к обезуглероживанию и, во-вторых, повышенная твердость после отжига, что затрудняет обработку резанием.

Сталь ХВГ по сравнению со сталью 9ХС обладает более высокой прокаливаемостью. Но главная ее особенность заключается в меньшей склонности к короблению при закалке, и поэтому ее применяют для изготовления протяжек, сверл и метчиков, имеющих сравнительно большую длину. Нагрев под закалку стали ХВГ проводят при 820—950°С, охлаждение — в масле или в расплавленной соли. После закалки и низкого отпуска при 160—180°С получают твердость в пределах HRC 61—64. При этом в стали сохраняется повышенное количество остаточного аустенита (до 15—18%), что обусловливает минимальное коробление. При необходимости повысить твердость можно непосредственно после закалки провести обработку холодом при —55 °С.

К числу недостатков стали ХВГ относятся повышенная склонность к шлифовочным трещинам, что связано с большим количеством остаточного аустенита, и карбидная неоднородность, которая приводит к неоднородной твердости после закалки.