Технологія інструментального виробництва (стр. 13 )

Старіння застосовується для загартованого або такого, який у процесі виконання технологічного процесу отримав значні наклепи.

Термообробка деяких інструментів

Термообробка свердел

Свердла у основному виготовляють у вигляді складових: робочу частину із швидкорізальної сталі, а хвостову - з конструкційної. Безпосередньо після зварювання цих частин заготовки свердел піддають відпалу, а після механічної обробки — загартуванню і відпуску.

Нагрівання робочої частини зварених свердел із швидкорізальної сталі проводять у соляних ваннах або в печах, використовуючи пристрої для вертикального розміщення свердел у ванні. Зручніше користуватися соляними ваннами з декількома тиглями. У першій ванні свердла підігрівають до 600 - 650°С. Потім їх переносять у другу ванну і нагрівають до 800 - 850° С. Остаточне нагрівання до температури загартування ( для швидкорізальної сталі) здійснюють у третій ванні. Після витримки охолодження проводять у маслі, підігрітому до 90 - 140°С. Свердла охолоджують у ньому до 250 - 200°С; а потім — на повітрі.

Охолодження можна проводити в соляній ванні до 500-

550° С, а потім на повітрі. Відпуск проводять у шахтних печах із примусовою циркуляцією повітря при 550 - 570°С.

При термічній обробці хвостовика свердла його занурюють у соляну ванну, нагріту до 820 - 740°С, витримують, після цього охолоджують в 5% розчині КаСL до температури 150 - 200°С, а потім на повітрі. Після загартування хвостовик відпускають у соляній ванні при 450 -500°С.

Нагрівання свердел з легованої або вуглецевої сталі проводять у соляній ванні, після чого охолоджують у селітровій або масляній ванні до 150 - 180°С, а потім на повітрі. Відпуск свердел з різних марок легованих сталей, крім сталі 9ХС, проводять у масляній ванні при 150 - 180°С протягом 1 - 2 год. Свердла із сталі 9ХС відпускають у масляній ванні або в електропечах при 180 - 200°С протягом 1,5 - 2год. Свердла з вуглецевої сталі охолоджують у воді до 180 - 200°С, а потім переносять у масло.

Твердість робочої частини свердел з легованої і вуглецевої сталей діаметром до 10мм повинна бути HRC 59-63; діаметром більше10мм — HRC 61-64.

Термообробка зенкерів

Робочу частину зенкерів із швидкорізальної сталі термічно обробляють до твердості HRC 62-64, а хвостову частину — до твердості HRC 30-45.

Термообробку звареного хвостовика зенкера, виготовленого із сталі 45, проводять у такій послідовності: перший підігрів у шахтній полум'яній печі до 120-130°С з витримкою при цій температурі протягом 7 хв; остаточне нагрівання в соляній ванні до 850-880°С з витримкою 2 хв; охолодження у воді; нагрівання в шахтній печі в соляній ванні до 450 - 550°С; витримка при цій температурі (час витримки залежить від розмірів зенкера).

Після термообробки проводять контроль. Твердість робочої частини зенкера визначають тарованим напилком. Зенкери діаметром до 6мм контролюють на твердість у кількості 10% від партії. Твердість хвостової частини визначають в 5-10% інструментів від партії, а кривизну — у 10%.

Термообробка мітчиків

Мітчики виготовляють із вуглецевих, легованих і швидкорізальних сталей. Нагрівання мітчиків під загартування проводять у соляній ванні. У результаті цього забезпечується одержання високої твердості поверхневих шарів металу, при пластичний серцевині зменшується деформація різі і збільшується стійкість мітчика.

Мітчики із швидкорізальної сталі нагрівають переважно у два прийоми: при 400-500°С і при 800-850°С. Охолодження проводять у селітровій ванні, нагрітій до 450-400°С, або в маслі, нагрітому до 150-200°С, з подальшим охолодженням на повітрі. У селітрову або масляну ванну мітчики занурюють у вертикальному положенні, переміщаючи їх по колу нагору і униз. Мітчики з вуглецевої сталі діаметром до 8мм слід охолоджувати в маслі, діаметром більше 8мм — у воді ( до потемніння) з подальшим перенесенням у масло. Відпуск мітчиків проводять у масляній ванні при 150-180°С протягом 1-2год. Твердість різальної частини мітчиків контролюють тарованим напилком. Твердість мітчиків зі швидкорізальної сталі повинна бути HRC 61-65; з вуглецевої і легованої сталі діаметром 1-6мм — HRC 57-60; діаметром 7-15мм — HRC 58-62; діаметром більше15мм — HRC 59-63.

На відміну від свердел мітчики можуть не мати високої твердості по усьому перерізу. При пластичній серцевині зменшується небезпека поломки мітчиків при виправленні або роботі. Під загартуванні мітчиків малих діаметрів із дрібним кроком різі нагрівають до нижньої межі технологічних температур.

Термообробка швидкорізальних різців

Термообробку швидкорізальних різців проводять після напаювання і приварювання швидкорізальних пластинок до стрижня. Якщо пластинки напаяні припоєм ГФК, то термічну обробку різців проводять у такій послідовності: остаточне нагрівання під загартування (наприклад, для сталі типу Р9 до 1230-1250°С), охолодження на повітрі до 1050-980°С; охолодження в маслі до 180-120°С; дворазовий відпуск в селітровій ванні при 540-560°С із витримкою близько 1год.

Якщо пластинки приварені з використанням зварювальних порошків, то після повного охолодження різця проводять «східчасту» термічну обробку в такій послідовності: нагрівання до 820-850°С; нагрівання до 960-980°С; нагрівання до 1240-1300°С; охолодження в маслі або в струмені холодного повітря; відпуск при 540-560°С із витримкою в печі протягом 2-3год.

( залежно від перерізу); охолодження в маслі або в струмені холодного повітря. Твердість різальної частини різця після відпуску повинна бути HRC 62-65.

Термообробка фрез

Термообробку черв'ячних, циліндричних, торцевих, дискових, пазових, відрізних і фасонних фрез із швидкорізальної сталі здійснюють у такій послідовності: перший підігрів до 600-650°С; другий підігрів до 800-850°С; остаточне нагрівання до 1270-1290°С; охолодження до 200-250°С у соляній ванні, нагрітій до 500-550°С, або в маслі, температура якого дорівнює 90-140°С, з подальшим охолодженням на повітрі; промивання, трикратний відпуск при 550-570°С у соляній ванні; промивання і пасивування; контроль твердості.

Збірні фрези (кінцеві і шпонкові) термічно обробляються за таким самим режимом, як і зварені свердла. Прорізні фрези нагрівають у вертикальному положенні. Дискові фрези товщиною до 2,5мм, щоб уникнути деформації, охолоджують між металевими плитами. Відпуск повинен бути дворазовий при 550-570°С. Загартування вуглецевої сталі після нагрівання під загартування в соляній ванні охолоджують у воді і потім переносять у масло. Витримка у воді повинна бути найменшою, щоб уникнути появи тріщин. Наприклад, фрезу діаметром 25мм охолоджують у воді 3-4 с, після чого переносять у масло.

Після остаточної термообробки контролюють твердість фрез твердоміром або тарованим напилком. Вона повинна становити HRC 62-65. Якість відпуску перевіряють магнітним методом в 5-10% фрез із партії.

Термообробка плашок

Плашки повинні мати підвищену в'язкість. З метою запобігання викришуванню різальної частини їх нагрівають під загартування до нижньої межі температур з мінімальною витримкою. Попередній підігрів плашок під загартування проводять у соляній ванні до 750-780°С. Плашки діаметром більше 25мм попередньо нагрівають до 400°С. Щоб уникнути зневуглецювання поверхні різі, нагрівання проводять у добре розкисленій соляній ванні. При остаточному нагріванні в камерній печі плашки покривають шаром бури. Щоб уникнути жолоблення, не допускається провисання плашок у печі. Час витримки в камерній печі — 1хв на 1 мм2 перетину плашки.

Плоскі плашки з метою зменшення жолоблення охолоджують під пресам між плитами, охолоджуваними водою. Тангенціальні плашки охолоджують у селітрі при 450-500°С або в маслі при 150-200°С, а потім на повітрі. Плоскі плашки відпускають при 160-170°С протягом 24год. Для тангенціальних плашок проводять дворазовий відпуск по 1год при температурі до 540-580°С. Твердість плашок повинна бути в межах HRC 59-61. Контроль твердості проводять твердоміром. Тарованим напилком перевіряють зневуглецювання різі. Накатні плашки із сталі Х12Ф1 виготовляють із кувань із подальшим ізотермічним загартуванням. Після утворення різі плашки підігрівають у печі до 810°С, а потім остаточно нагрівають у хлорбарієвій ванні до 1050°С. Для попередження жолоблення їх охолоджують у вертикальному положенні протягом 15хв у розчині селітри, нагрітому до 450°С. Потім плашки переносять у ванну з маслом із температурою 80°С. Відпуск плашок проводять в електропечі при 450°С протягом 3-4год. Інтервал часу між загартуванням і відпуском не повинен перевищувати 2год. Твердість накатних плашок після відпуску повинна бути HRC 56-58.

Термообробка протяжок

Протяжки виготовляють із швидкорізальних сталей або легованих сталей марок ХВГ, Х12Н, ХГ та ін. Для зменшення деформації термообробку довгих протяжок виконують три рази: після попередньої механічної обробки, після остаточної механічної обробки і після шліфування. Термообробка після попередньої механічної обробки виконується в такій послідовності: нагрівання до температури загартування із попереднім підігрівом; охолодження в маслі; відпуск при 770-790° С; виправлення. Замість загартування з високим відпуском можна робити відпал у чавунній стружці або вугіллі. Термообробка після остаточної механічної обробки включає: підігрів до 800-850°С у вертикальній шахтній печі або соляних ваннах. При нагріванні в шахтних печах для зменшення зневуглецювання і окиснення поверхні протяжок обертають листовим азбестом, після нагрівання протягом 15-30хв їх звільняють від азбесту, робочу частину посипають бурою і кілька хвилин повторно нагрівають для розплавлювання бури, після чого переносять у піч для остаточного нагрівання; остаточне нагрівання в шахтній електричній печі або в соляних ваннах; охолодження в маслі у вертикальному положенні до 300-400°С; гаряче виправлення під пресом; охолодження на повітрі в підвішеному стані; дворазовий відпуск по 1год. при 550-580°С; виправлення; очищення; нормалізація хвостової частини.

Термообробка протяжок після шліфування полягає у відпуску в масляній ванні при 200-250°С для зняття внутрішніх напружень, що виникають при шліфуванні. Якщо корпус протяжки зварюється із хвостовиком із сталі 40Х або 50, то твердість хвостовика повинна бути в межах HRC 35-45. Необхідна твердість хвостовика може бути отримана при нормалізації або загартуванні, шляхом нагрівання в соляній ванні або на установці ТВЧ до 840-850°С, охолодження в маслі і відпуску хвостовика в селітрі.