Введение к работе
Актуальность работы. Одной из основных задач металловедения является повышение механических свойств металлов, приводящее к снижению металлоемкости деталей машин и конструкций, увеличению их надежности и долговечности.
Одним-из путей повышения механических свойств металлов и сплаЕов является применение новых технологий термической обработки. В области быстрорежущих сталей использование новой технологии термической обработки, повышающей механические свойства, приводит к повышению стойкости инструмента. Это позволяет повысить произно-дительность труда на машиностроительных предприятиях, сокращает расход дорогостоящих быстрорежущих сталей, приводит к экономии остродефицитных вольфрама и молибдена.
Актуальность разработки и внедрения новых способов термической обработки быстрорежущих сталей, позволяющих повысить эксплуатационные характеристики инструментов обусловлена: а) возрастающей потребностью машиностроительных предприятий в инструментах; б) острой дефицитностью вольфрама и молибдена, являющихся основными легирующими элементами всех быстрорежущих сталей; в) необходимостью обеспечения стабильной стойкости инструментов при их эксплуатации на гибких автоматических линиях и в автоматизированном производстве.
Б настоящее время для термической обработки инструментальных сталей широко применяют высокотемпературную и низкотемпературную ступенчатую'закалки, основанные на ступенчзтом охлаждеьии стали после аустенизации. Работами советских и зарубежных ученых установлено, что в процессе такой изотермической выдержки из аустенита
легированных сталей выделяются мельчайшие карбидные частицы. Причем структура, морфология, распределение и размеры этих частиц обусловлен,! температурой распада. Таким образом, изменяя температуру распада, а также условия ее достижения (скорость охлаждения, температуру предшествующего переохлаждения) можно в довольно широком диапазоне изменять субструктуру стали и посредством" этого и ее свойства.
Настоящая работа посвящена изучению процессов,происходящих при двухступенчатой закалке быстрорежущих сталей, когда после аустенизации проводят быстрое переохлаждение стали до температур 350-450С (I ступень), а затем подвергают ее изотермическому рас-паду"в области 600-700С (И ступень).
В качестве материала исследования были использованы стандартные (Potfi, Р6М5К5), а также безвольфрамовые быстрорежущие стали (ЭП 973 и ЭК41).
'. Представленная работа является частью исследований, проводимых в СКТБМ "Кристалл" АН Азербайджанской Республики,согласно "Плану мероприятий по промышленному внедрению способа "термичес-кого упрочнения" режущих инструментов и быстрорежущих сталей, разработанного СКТБМ Азербайджанской Республики от 07.12.82, утвержденного Госпланом СССР, ГКНТ и Мшстанкопромом СССР. (Госрегистрация V- 81038259 и "Исследование и внедрение новых способов термической обработки стандартных быстрорежущих сталей и опытно-промышленное внедрение безвольфрамовых сталей для изготовления режущих инструментов" (Госрегистрация №01.83.0019068).
Цель и з'адачи работы. Целью настоящей работы является разработка принципиально . ; нового способа термической обработки быстрорежущих сталей, обеспечивающего существенное повышение механичес-
ких и эксплуатационных свойств инструментов.
Исследования проводились в нескольких направлениях: а) изучалось влияние температуры и выдержки при I ступени и П ступенях на механические свойства; б) изучалось влияние режимов отпуска на свойства быстрорежущих сталей, предварительно закаленных различными способами; в) определялось влияние различных режимов термической обработки на микрострукту, морфологию и распределение карбвдных' фаз и на количество остаточного аустенита; г) проводились промышленные сравнительные стойкостные испытания инструментов из быстрорежущих сталей, прошедших термообработку по стандартной и новой технологиям.
Научная новизна. Установлены основные закономерности влияния температуры и времени первой и второй ступени охлаждения на структуру, механические и эксплуатационные свойства вольфрамосодержащих и без вольфрамовых быстрорежущих сталей. Определены температурные и временные параметры двухступенчатой закалки этих сталей, обеспечивающие в пределах проведенных исследований наилучшие свойства. Показано, что при двухступенчатой закалке происходит более полное, чем при высокотемпературной ступенчатой закалке, выделение специальных карбидов. Установлено, что после двухступенчатой закалке измельчаются иглы мартенсита,и остаточный аустенит имеет более крупные размеры, но менее устойчив, чем после одноступенчатой закалки. ч
Практическая ценность и реализация в промышленности.
На основании проведенных исследований разработан новый способ, термической обработки быстрорежущих сталей, существенно повышающий механические и эксплуатационные свойства инструментов и увеличивающий их стойкость в сравнении с инструментом, прошедшим одноступнча-тую закалку. Способ защищен авторским свидетельством СССР № 797^44
- б -
от 04.04.79 г.
Фактический экономический эффект от внедрения нового способа на более чем 10-ти предприятиях страны составляет более I млн.руб. в год.
Публикации и апробация работы. Основное содержание работы опубликовано в 3-х статьях, получено I авторское свидетельство.
Результаты работы доложены и обсуждены на:
-
Республиканской конференции "Пути повышения надежности, долговечности соединений типа "вал-втулка" и инструмента. Баку, 1880 г.
-
Пятом Республиканском семинаре "Разработка, производство и применение инструментальных сталей". (г.Запорожье, 20-23 мая 1987 г.) с.8.
.3. Республиканской конференции "Пути повышения эффективности металлообрабатывающего инструмента" Баку, 1988 г.
Объем работы. Диссертация изложена на листах машинописного текста и состоит из введения, 5 глав с 53 рисунками, 17 таблицами, выводов, списка литературы, включающего ' наименований и 8 приложений.'
