XIV Міжнародна наукова інтернет-конференція ADVANCED TECHNOLOGIES OF SCIENCE AND EDUCATION

Русский English




Научные конференции Наукові конференції

д.т.н., проф. Алимов В. И., к. т. н., доц. Штыхно А. П., Афанасьева М. В. ПУТИ ПОВЫШЕНИЯ КАЧЕСТВА БЫСТРОРЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА ВАРЬИРОВАНИЕМ ПАРАМЕТРОВ ДЕФОРМАЦИИ И ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ

Проблема стойкости инструмента в принципе решается путем оптимизации параметров деформации и термической обработки, а также оптимизацией химсостава и способа производства.

В данной работе изучали стали Р6М5, Р6М5К5, Р6М5К5-МП, предварительно подвергнутые отжигу и предварительной деформации методами экструзии со степенями обжатия: 15, 35, 50%, конечный диаметр деформированных стержней составлял 10 мм. При термообработке образцы закаливали от температуры 1160, 1200, 1240 °С, а длительность выдержки при печном нагреве изменяли в пределах 10 - 60 с/мм.

В литом состоянии сталь Р6М5 имеет наиболее низкую твердость, составляющую в среднем 2256 Н/мм2. Сталь Р6М5К5 металлургического производства мягче аналогичной стали порошкового производства. Микротвердость стали Р6М5К5 находится в пределах 2443 - 3012 Н/мм2, а стали Р6М5К5-МП в пределах 2764 - 3030 Н/мм2. С увеличением степени деформации твердость растет, что характерно для всех.

Микроструктура образцов из стали Р6М5К5 отличается большей дисперсностью, по сравнению со сталью Р6М5, что возможно связано с влиянием кобальта. Карбиды имеют разную форму, встречаются как мелкие округлые карбиды, так и более крупные угловатые. В стали Р6М5К5-МП карбиды мелкие, округлой формы и равномерно распределены по плоскости шлифа.

Тип, количество, размеры карбидов и теплостойкость матрицы как раз и определяют качество быстрорежущего инструмента. Карбиды в образцах из порошковой быстрорежущей стали мельче, чем в аналогичной стали металлургического производства. Размеры карбидов в стали Р6М5К5 составляют 5,4 - 6,3 мкм, а в стали Р6М5К5-МП - 2,9 - 4,3 мкм; карбиды измельчаются с увеличением степени деформации.

С увеличением температуры закалки и длительности выдержки снижается микротвердость. Для стали Р6М5К5, деформированной со степенью деформации 15 %, после закалки от температуры 1160 °С и длительности изотермической выдержки 10 с/мм, средняя микротвердость составляет 6430 Н/мм2, а для той же стали, при закалке от температуры закалки 1240 °С - 4589 Н/мм2. Микротвердость стали Р6М5К5-МП изменяется по этой же закономерности. Для стали Р6М5К5-МП, деформированной со степенью деформации 35 %, при закалке от температуры 1160 °С и длительности изотермической выдержки 20 с/мм, средняя микротвердость составляет 7610 Н/мм2, а при закалке от температуры 1240 °С - 4915 Н/мм2. Микроструктура закаленных образцов состоит из мартенсита, остаточного аустенита и избыточных карбидов.

В целом размер зерна аустенита с увеличением температуры закалки и длительности выдержки увеличивается. Однако даже после закалки от температуры 1240 °С и удельной выдержки 60 с/мм зерно аустенита не превышает номер 14 по ГОСТ 5639-82. Остаточный аустенит быстрее переходит в мартенсит даже при короткой выдержке (5 мин/мм), но при повышении температуры отпуска до 630 ºС.

Испытания на коррозионно-абразивный износ на установке по патенту № 17664 показали, что износу в большей степени подвержена сталь, полученная порошковой металлургией, при этом изменение степени деформации на износ значительного влияния не оказывает. Показатель Кm- для стали Р6М5К5, деформированной со степенью деформации 35 %, составляет 3,09 г/м2ч, а для стали Р6М5К5-МП, деформированной с той же степенью деформации, составляет 5,0 г/м2ч.

Дальнейшее повышение микротвердости было достигнуто нами обработкой плазмой дугового разряда. Сравнив данные микротвердости объемно закаленных образцов и обработанных плазмой, можно заметить, что при плазменной обработке микротвердость несколько выше, и находится в пределах 5291 - 6037 Н/мм2.


Залиште коментар!

Дозволено використання тегів:
<a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <code> <em> <i> <strike> <strong>