ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения технологической разработки.

Способ упрочнения литого режущего инструмента из быстрорежущей стали включает насыщение из обмазки, содержащей ферротитан, карбид бора, краснокровяную соль и хлористый аммоний при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Ферротитан - 50 - 60,

Карбид бора - 20 - 30,

Краснокровяная соль - 15 - 25,

Хлористый аммонии - 2 - 3

и последующую термообработку - трехкратный отпуск совместно с сульфидированием в герметичном муфеле в среде сульфата натри при 550 - 570 o c в течение одного часа.

Режущие пластинки отливаются по выплавляемым моделям. Химический состав стали составляет в %: c - 0,84; w - 6,2; mo - 5,4; cr - 3,9 и v - 2,1, что соответствует стали Р6М5. После вырубки и очистки пластинки шлифуются и затачиваются с припусками 0,1 мм для окончательной обработки после цементации. Цементацию проводят в муфеле в среде древесного активированного угля при температуре 980 - 1020 o c в течение 1,5 часа, охлаждение с муфелем на воздухе. Далее пластинки затачивают и шлифуют на окончательные размеры и обезжиривают в уайт-спирите или бензине и подвергают насыщению в обмазке. Состав обмазки содержит следующие ингредиенты (в мас.%):

Ферротитан - 50 - 60

Карбид бора - 20 - 30

Краснокровяная соль - 15 - 25

Хлористый аммоний - 2 - 3

Все эти ингредиенты разводят в этилсиликате до получения густой сметанообразной пасты. Полученную пасту наносят на шлифованные части пластинок слоем 2-5 мм и просушивают на воздухе до получения твердой корки. Подготовленные пластинки нагревают токами высокой частоты до 1180-1250 o c с выдержкой в течение 3-5 мин и охлаждением с подстуживанием в масле при 60-80 o c. Отпуск пластинок производят троекратно в муфеле в среде сульфата натрия с засыпкой древесного угля при 550-570 o c в течение одного часа.

После такой обработки на поверхности пластинок образуется тонкий слой толщиной 3-5 мкм сульфида железа, играющий роль твердой смазки, а под ним - слой толщиной 10-15 мкм, состоящий из карбидов и нитридов титана, боридов железа. Микротвердость на поверхности не превышает 21500 МПа вследствие малой толщины слоя и частичного его продавливания, т.к. карбиды и нитриды титана обладают значительно более высокой твердостью.

Ускоренные стойкостные испытания пластин проводили при точении стали 50, скорости резания 90 м/мин, глубине резания 1,0 мм, подаче 0,08 мм/об. Критерием стойкости выбрано машинное время в минутах до катастрофического износа.

Как следует из приведенных в таблице данных, предлагаемый способ для упрочнения литого инструмента из быстрорежущей стали Р6М5 в процессе резания (упрочненных по режимам 2-9) обеспечивает в сравнении с пластинками из кованной быстрорежущей стали (режим 11) повышение стойкости в 4,5 и более раза в сравнении с пластинками из твердого сплава ВК8 (режим 12) уступают на 10-15%.

При использовании пасты с содержанием компонентов для упрочнения пластин по предлагаемому способу за заявленными пределами (составы 1 и 10) стойкость режущего инструмента снижается.