Федеральное агентствопо образованию
Государственноеобразовательное учреждение высшего профессионального образования
Кузбасский государственныйтехнический университет
Кафедра технологииметаллов
Курсовой проект
Выполнил студент гр. МС-061
Быков Р. В.
Проверил: Короткова Л. П.
Кемерово 2009 г.
Содержание
1. Общая характеристика изделия и его материала
1.1 Анализ служебного назначения инструмента и требования,предъявляемые к нему по основным свойствам
1.2 Анализ технологических свойств стали
1.3 Анализ химического состава стали и его влияние на структуру,фазовый состав, основные и технологические свойства
2. Проектирование технологического процесса предварительной Т.О
2.1 Определение структуры технологического процесса предварительнойтермической обработки
2.2 Проектирование технологических операций ковки и отжига
2.3 Выбор вспомогательных операций и оборудования
2.4 Контроль качества после предварительной термической обработкисталей
2.5 Дефекты и способы их устранения
3. Проектирование технологического процесса упрочняющей т. о
3.1 Определение структуры упрочняющей т.о
3.2 Проектирование операций закалки и отпуска
3.3 Выбор вспомогательных операций и оборудования
3.4 Контроль качества стали после упрочняющей термической обработки
3.5 Дефекты и способы их устранения
Список литературы
1. Общая характеристикаизделия и его материала
1.1 Анализ служебногоназначения инструмента и требования, предъявляемые к нему по основным свойствам
Резьбонакатные ролики представляютсобой цилиндрические диски, на наружной поверхности которых образованамногозаходная резьба, либо кольцевые витки. Конструктивные элементырезьбонакатных роликов и их размеры зависят от принятого способа накатываниярезьбы, размеров детали, модели применяемого станка. Ролики являютсяуниверсальным инструментом, так как позволяют накатывать резьбу высокой точности,различной длины с мелкими и крупными шагами, на весьма разнообразныхматериалах.
Ролик должен обладать твердостью послетермообработки HRC 59—61. В процессе накатывания резьбы ролики увлекаютзаготовку, происходит процесс взаимной обкатки ролика и заготовки, в результатекоторого витки резьбы ролика вдавливаются в материал заготовки и как негативныйотпечаток образуют на ней резьбу. В момент окончания обработки поверхностирезьб роликов и обработанная поверхность резьбы детали взаимно касаются друг друга.Для обеспечения взаимного касания рассматриваемых винтовых поверхностейнеобходимо, чтобы угол подъема резьбы на роликах был равен углу подъема резьбыдетали и ролики изготовлялись с левой резьбой при накатывании правой резьбы, инаоборот, с правой резьбой при накатывании левой резьбы.
Сталь Х12Ф1 применяется для изготовления холодныхштампов высокой устойчивости против истирания, не подвергающихся сильным ударами толчкам, волочильных досок и волок, глазков для калибрования прутковогометалла под накатку резьбы, гибочных и формовочных штампов, сложных кузовныхштампов, матриц и пуансонов вырубных и просечных штампов, штамповок активнойчасти электрических машин.
1.2 Анализтехнологических свойств стали
Сталь Х12Ф1 штамповая сталь холодного деформированияс повышенным содержанием хрома. Сталь Х12Ф1 обладает хорошей теплостойкостью ипрочностью, высокой прокаливаемостью, закаливаемостью и износостойкостью. Такжеэта сталь технологична, хорошо обрабатывается резанием и давлением,удовлетворительно шлифуется.
1.3 Анализхимического состава стали и его влияние на структуру, фазовый состав, основныеи технологические свойства
Химический состав штамповых сталейсоответствует ГОСТ 5950 – 2000
Химический состав, % (по массе)табл. 1
Табл. 1Химический элемент Массовая доля элемента, % Углерод (С) 1,25 – 1,45 Вольфрам (W) - Ванадий (V) 0,7 – 0,9 Кремний (Si) 0,10 – 0,40 Медь (Cu) - Молибден (Mo) 1,4 – 1,8 Марганец (Mn) 0,15 – 0,45 Никель (Ni) - Фосфор (P) - Хром (Cr) 11,00 – 12,50 Сера (S) -
Высокая твёрдость определяется высоким содержаниемуглерода. Стали с содержанием С 1,25-1,45 % являются сталями ледебуритногокласса, т.е. содержат в литом состоянии карбидную эвтектику, имеют послезакалки твёрдость HRC62-64.Эти стали содержат высокое количество карбидоборазующих элементов, повышенноесодержание углерода и хрома обеспечивает образование повышенного кол-вакарбидов хрома (M7C3,M23C6).Общее количество карбидов составляет порядка 20%.
Основным легирующим элементом штамповой сталихолодного деформирования является хром (Cr).Он повышает режущие свойства и износостойкость, увеличивает прочность ипрокаливаемость стали, что особенно важно для крупных пуансонов и матриц. Приналичии свыше 2,5% повышает устойчивость стали против отпуска, особенно принагреве инструмента до температур, выше 300° С. Вместе с марганцем уменьшаеткоробление при закалке. Однако, у сталей с содержанием хрома 12% появляютсянедостатки. Резко выраженная карбидная неоднородность и повышенная склонность ккоагуляции карбидов, способствующая разупрочнению сталей при нагреве.
Вольфрам (W)вводят для повышения твердости, износостойкости и прокаливаемости стали,улучшает режущую способность инструмента.
Ванадий (V)в штамповых сталях присутствует в карбиде VCи твердом растворе. Ванадий существенно уменьшает чувствительность штамповыхсталей к перегреву, повышает теплостойкость сталей, улучшает распределениечастиц избыточной фазы. При содержании ванадия 0,3 – 0,5 % прочность ипластичность стали будет значительно выше, чем у высокованадиевых сталей.
Молибден (Mo)вводится в высокохромистую сталь для увеличения её вязкости и повышенияпрокаливаемости. Также молибден оказывает отрицательное влияние наокалиностойкость. Поэтому содержание молибдена в штамповых сталяхограничивается 1,4 – 1,8 %.
Марганец (Mn)вводят для повышения прокаливаемости стали. В сочетании с хромом молибденуменьшает коробление при закалке, но увеличивает склонность к перегреву.
Кремний (Si)вводят, чтобы увеличить прокаливаемость стали, повысить стойкость противотпуска.
Таким образом сталь Х12Ф1 с высоким содержаниемхрома относится к полутеплостойким сталям. Они пригодны для изготовленияштампов, пуансонов, роликов с твёрдостью 45…52 HRCи при температуре эксплуатации до 700оС.
111 2. Проектирование технологическогопроцесса предварительной термической обработки
2.1 Определениеструктуры технологического процесса предварительной термической обработки
Сталь Х12Ф1 по структурному признаку является стальюледебуритного класса, т.е. содержит в литом состоянии карбидную эвтектику. Дляизмельчения карбидной эвтектики и снижения балла карбидной неоднородности сталиледебуритного класса перед отжигом обязательно куют в интервале температур1100-850оС. В процессе ковки карбидная эвтектика дробится и болееравномерно распределяется по структуре. Но тем не менее всё равно сохраняетсякарбидная неоднородность.
После ковки подвергаем заготовку из стали Х12Ф1изотермическому отжигу. Отжиг применяется с целью снятия внутренних напряжений,улучшения обрабатываемости резанием, получения мелко зернистой равномернойструктуры стали для последующей качественной закалки инструмента, исправлениядефектной структуры легированных сталей.
Предварительная термическая обработка проводится сцелью получения оптимальных структуры и свойств стали в исходном состоянии.
2.2 Проектированиетехнологических операций ковки и отжига
2.2.1 Ковка
Применяется для улучшения структуры инструментальныхсталей, а также для предания требуемой формы заготовкам инструмента.
Чтобы обеспечить высокое качество инструмента,следует нагреть заготовки по представленному ниже режиму. Ковка являетсяотвественной операцией, при недостаточной поковки возникает карбидная ликвация– местное скопление карбидов в виде участков неразрушенной эвтектики.
а) Предварительныйнагрев заготовок.
Заготовки погружаются в печь с температурой до 700оС.Выдержку заготовок (0,5 – 1ч) проводят для выравнивания температуры, а затемосуществляют нагрев со скоростью 50 – 70 0C/чдо 900 – 950оС.
При установке температуры начала ковки (1100оСдля стали Х12Ф1) стремятся обеспечить достаточно низкую температуру конца ковки(850оС для стали Х12Ф1).
Температуры нагрева под ковку выбирают из условийдостижения наиболее высокой пластичности в достаточно широком интервалетемператур. Эвтектики высокохромистых сталей, особенно в центральных зонахслитков, плавятся при 1190 – 1210оС и обуславливают высокуючувствительность их к перегреву и пережогу. По этой причине температура нагреватаких сталей не должна превышать 1140 – 1180оС, хотя максимальнаяпластичность поверхностных зон достигается при более высокой температуре.
Температуру окончания ковки выбирают с учётом того,чтобы избежать образования трещин и рванин вследствие значительного сниженияпластичности металла и подготовки необходимой структуры (размера зернааустенита, распределения и дисперсности избыточных фаз и др.), обеспечивающейвысокие механические свойства после окончательной термической обработки. Дляпредупреждения возникновения трещин по мере понижения температуры металла необходимоуменьшать и величину единичных обжатий.
Указанные рекомендации по режимам нагрева иоптимальным температурным интервалам ковки вполне применимы и к условияммашиностроительных и инструментальных предприятий. В этом случае ковкузаготовок в большинстве случаев выполняют не столько с целью получениянеобходимых размеров, сколько для улучшения структуры и свойств, так каксортовой металл в состоянии поставки имеет развитую структурную полосчатость ивысокую анизотропию свойств в поперечном и продольном направлениях. Это, какбыло отмечено, приводит к нежелательным последствиям как при термическойобработке, так и при эксплуатации инструментов.
б) Окончательный нагрев.
После предварительного нагрева в первой печизаготовка переносится во вторую печь для окончательного нагрева до температурначала ковки.
Ковка заготовок инструментов из штамповых сталейвыполняют на достаточно мощном кузнечном оборудовании, обеспечивающемдеформацию металла по всему сечению поковки. Во избежание трещин заготовкинепосредственно после ковки следует подвергать специальному охлаждению вколодцах при 750–800 оС; после чего заготовки непосредственнопоступают на отжиг.
После ковки штамповой стали достигается твёрдость HRC52 – 54. Для предварительного нагрева используется печь ПН – 12. Это наиболеепростая и надёжная, по способу герметизации, камерная электропечь с подвижнымободом. Окончательный нагрев будем проводить в камерной печи Г -30(рис.2, лист1), высокотемпературной с защитой атмосферы.
Максимальная рабочая температура печи Г – 30 1300оС,ПН – 12 950оС.
2.2.2 Отжиг
Отжиг заготовок, предназначенных для изготовленияинструмента, производится в целях:
● получения оптимальной твёрдости,обеспечивающей хорошую обрабатываемость стали резанием;
● получения мелкозернистой равномернойструктуры стали перед последующей закалкой инструмента;
● исправления дефектной структуры.
Отжиг обеспечивает получение структуры зернистогоперлита в инструментальных сталях. Эта структура имеет низкую твердость,хорошую обрабатываемость резанием и обеспечивает лучшие свойства припоследующей закалке. У заэвтектоидных сталей перлитного класса отжиг приопределенных условиях устраняет карбидную сетку.
Сталь Х12Ф1 – заэвтектоидная и для получения в еёструктуре зернистого перлита лучше всего использовать изотермический отжиг.
Сталь (заготовка) загружается в печь, нагревается до830 – 850оС. Затем охлаждается с печью 40 град/ч до температурыизотермической выдержки 700 – 720оС и выдерживается 2 – 3ч. Далееохлаждается с печью 50 град/ч до температуры 550оС, а потомохлаждается на воздухе. После отжига твердость стали становится равной не болееHB 255 для стали Х12Ф1.
Структура стали после отжига Пз+КI+КII– оптимальная для последующей качественной закалки.
Так как предпочтительным является отжиг в защитнойатмосфере (предохраняющий поверхность от окаленообразования иобезуглероживания, а также сокращающий длительность процесса, посколькузаготовку нагревают в открытом виде) будем проводить его в камернойэлектрической печи с защитной атмосферой типа Н30х65(рис.1, лист 1) смаксимальной рабочей температурой 950оС. В качестве защитнойатмосферы используем ПН00 (СО — Н2 — W2).
2.3 Выборвспомогательных операций и оборудования
Наличие соответствующей оснастки для основных ипромежуточных операций предварительной т.о. (отжига, закалки, отпуска и др.)способствует повышению технологического процесса, повышает качествообрабатываемого инструмента, улучшает условия труда рабочих.
Приспособление для т.о. – подхват для загрузкиящиков, поддонов, деталей в камерные печи и их выгрузки. Такое приспособлениенадежно и просто в изготовление.
Выбор вспомогательных операций:
а) Предварительная промывка инструмента от солей имасла производится в моечной машине. В этой машине инструмент подвергаетсяхимическому и механическому воздействию горячего щелочного раствора. Составприготовляется из жидкого стекла и каустической соды, общая щелочность растворадолжна составлять 0,38 – 0,41%
б) Кипячение в подкисленной воде (в кипящем 2%-омрастворе соляной кислоты) осуществляется перед травлением для сокращениярасхода кислоты и времени травления.
Кипячение производится в течение 5-10 мин. и имеетцель растворить соли, оставшиеся на поверхности инструмента после нагрева всолях, а также разрыхлить окалину.
в) Травление предназначено для окончательного снятияокалины, разрушения удаления оставшихся от предварительного кипячения хлористыхсолей. Травление производится в растворе технической соляной кислоты, воды 0,5% присадки «Глютам». Продолжительность травления 3-5 мин при 18-20о С(в зависимости от слоя или толщины окалины).
г) Повторная промывка применяется для полногоудаления кислоты и грязи, образовавшихся на изделии (заготовки) при травлении,и осуществляется в проточной воде. Промывка сопровождается многократнымвстряхиванием.
д) Кипячение в 2%-ом содовом растворе производитсядля полной нейтрализации кислоты в течение 10 мин.
е) Пассивирование осуществляется для того, чтобыпредохранить изделия от коррозии. Оно производится в горячем водяном растворесодержащем 25% NaNO2.Выдержка инструмента в ванне указанного состава 3-5 мин.
После такой многооперационной обработки изделиеполучится чистым и защищенным от коррозии. Данные операции после отжига вполном объеме могут не использоваться.
2.4 Контролькачества после предварительной термической обработки сталей
Результат предварительной т.о. оценивают потвердости и микроструктуре. Микроструктуру при отжиге заготовок заэвтектоидныхсталей контролируют систематически на зернистый перлит.
Параметры, контролируемые у штамповых сталей послеотжига:
· твердостьв состоянии поставки по ГОСТ 5950-73, HB≤255
· карбиднаянеоднородность ≤ 4 балла
· обезуглероженныйслой, глубина ≤ 0,5 мм
2.5 Дефектыи способы их устранения
Окисление и обезуглероживание – дефекты, являющиесярезультатом химической реакции происходящей при нагреве стали междуповерхностным слоем металла и кислорода окружающим среду. Эти процессыоказывают отрицательное влияние на конструктивную прочность изделий, приводящеек потери прочности металла на удар, обуславливает необходимость увеличенияприпусков для последующей механической обработки.
Окисление определяют непосредственным осмотромзаготовки, а обезуглероживание испытанием на твердость или металлографическимиспытанием.
При глубине проникновения больше чем припуск нашлифование, брак неисправимый. Для предупреждения следует вести нагрев взащитной атмосфере, а при отсутствии такой в ящиках с чугунной стружкой,древесным углем с 5% кальциированной соды, пережженным асбестом, белым песком ит.п. В соленые ванны для предохранения от обезуглероживания добавляют молотыйферросилиций в количестве 0,5 – 1 % от веса соли или буру, борную кислоту,желтую кровяную соль.
Контроль твердости обычно производят с помощью ЦБМ(пресса Бреннеля) – для отожженных сталей.
Карбидная неоднородность возникает из-занедостаточной степени укова. Для её устранения изменяют характер деформированияза счёт применения: усадки, прессования, с последующей прокаткой, ковки смногократной вытяжкой, экструзии и т.д.
Нафталинистый излом характеризуется своеобразнымвидом излома, что является следствием разрушения по определеннымкристаллографическим плоскостям, сопровождается значительным снижениемпрочностных свойств и особенно ударной вязкости.
Вызывается окончанием горячей механической обработкипри излишне высокой температуре (1050 – 1150оС), если степеньдеформации при последнем отжигании была не большой и если последующий отжигвыполнен недостаточно полно и не обеспечил необходимого значения твердости (HB255)выполнением повторной закалки без промежуточного отжига.
Устранение нафталинистого излома и восстановлениемеханических свойств сложно осуществить. Это достигается многократным идлительным отжигом или отпуском.
3. Проектированиетехнологического процессаупрочняющейтермической обработки
3.1 Определениеструктуры упрочняющей термической обработкой
Основной механизм упрочнения это мартенситноепревращение. Т.о. заключается в высокой температурной закалке (1000 – 1050оСмасло). Исходная структура П+ К I+ КII. Особенностьюзакалки является высокий нагрев. Чтобы растворить вторичные карбиды хрома иполучить высоколегированный аустенит. Также высокий нагрев обеспечиваетполучение высоколегированного мартенсита устойчивого от распада. После закалкив масле в структуре содержится наряду с мартенситом, карбидами, повышенноеколичество остаточного аустенита (
После закалки проводим низкий отпуск. Два вариантаотпуска:
1) температура 170 -200оС – намаксимальную твердость (HRC60 – 62);
2) температура 300 – 350оС – намаксимальную ударную вязкость (KCU0,2 – 0,3).
В окончательной структуре стали всё равносохраняется до 10% остаточного аустенита.
3.2 Проектированиеопераций закалки и отпуска
3.2.1 Закалка
От выбора температуры закалки зависит фазовыйсостав, размер зерна, количество остаточного аустенита, а, следовательно,свойства сталей. Оптимальная температура нагрева сталей под закалку выше линииАс1 в заэвтектоидных сталях перлитного класса. Чем выше температуранагрева, тем выше легированность твердого раствора за счёт растворения большегоколичества карбидной фазы, что положительно скажется на теплостойкости стали.Но с другой стороны, интенсивность растворения карбидов при нагреве вышеопределённых температур вызывает интенсивный рост зерна аустенита, а, значит,снижает прочность, и особенно, ударную вязкость.
Качество термической обработки контролируют поструктуре и свойствам. Лучший комплекс свойств штамповых сталей достигается привеличине зерна балла 9 – 11. Увеличение размера зерна от балла 11 к баллу 9приводит к снижению прочности и ударной вязкости примерно в 1,5 раза.
Как правило, температура закалки, необходимая дляполучения большей теплостойкости, лежит выше 40 – 60оС по сравнениюс температурой, позволяющей получить высокую прочность, вязкость и минимальнуюдеформацию инструмента.
Таким образом, высокотемпературный нагрев подзакалку возможен из-за наличия нерастворимых первичных карбидов, которыерасполагаясь по границам зерна, сдерживают его рост.
После закалки в структуре штамповых сталейобязательно присутствует остаточный аустенит. Его количество зависит отполучаемой степени легированности при нагреве под закалку. С увеличениемлегированности твердого раствора доля остаточного аустенита возрастает. Количествоостаточного аустенита после закалки у полутеплостойких высокохромистых сталей –до 20%. Присутствие остаточного аустенита снижает твердость на 0,5 – 2,0единицы HRC, предел текучести –примерно на 50 МПа на каждый процент аустенита.
Охлаждение после аустенизации проводят в масле. Дляпредупреждения образования закалочных трещин и снижения короблениярекомендуется применять ступенчатую закалку.
Режим закалки для штамповой стали Х12Ф1 будетзаключаться в высокотемпературной ступенчатой закалке:
· 1-ыйподогрев в ванне-печи до 300 – 350оС
· 2-ойподогрев в ванне-печи до 650 – 700оС
· Окончательныйнагрев в ванне-печи до 1000 – 1020оС
Первый и второй подогрев проводитсямедленнее для превращения перлита в аустенит и выдерживается до выравниваниянужных температур по сечению детали.
Ступенчатый нагрев под закалкубудем производить в соляной ванне. Широкое применение этого метода обусловленоследующими преимуществами: высокой интенсивностью и равномерностью нагрева;возможностью осуществления местного нагрева, предотвращением окисления иобезуглероживания, жидкая среда защищает нагреваемый инструмент от непосредственноговоздействия воздуха, препятствует окислению его поверхности в процессе нагрева,в момент переноса закаленного инструмента в охлаждающую среду на егоповерхности сохраняется тонкая пленка застывшей соли, которая защищаетинструмент от интенсивного окисления в процессе охлаждения.
Ступенчатость нагрева нужна для того, чтобыобеспечить равномерный прогрев по сечению, уменьшить внутренние напряжения идеформацию, и снизить опасность образования трещин.
При нагреве инструмента под закалку будемиспользовать наиболее распространенную соль БМ3Ю состав по массе 96,9% BaCl2+3MgF2+0,1B;tплав=940оС,tприм=1050-1300оС.Ректификаторы вводятся (через каждые 4 часа) отдельно:
1. Бура 0,5%
2. Ферромлиций 0,3%
3. Фтористый магний 0,5%
Закалку будем проводить в печи-ванне электродной,рабочей температуре 1230 – 1260оС, с maxрабочей температурой 1300оС.
После закалки твердость стали Х12Ф1 HRC63 – 65. Микроструктура М + КI(5-10%)+ Aост(до20%)
3.2.2 Отпуск
После закалки обязательно делается отпуск дляполучения более стабильного состояния сплава. Он снимает напряжение, остаточныйаустенит и обеспечивает окончательные свойства сталям.
В процессе отпуска происходит выделение из твердыхрастворов дисперсионных карбидов и превращение Аост объединяется вмартенсит. Аост объединяется при нагревах с легирующими элементами ипри охлаждении с температур отпуска превращается в мартенсит. В результатеотпуска твердость повышается до HRC57-59 (одновременно повышается и предел прочности). Структура сталей послеотпуска состоит из Мотп+КI(10-15%)+Аост(до 10%)
Отпуск для стали Х12Ф1 следующий: однократный 1,5часовой с температурой 350 – 400оС. Отпуск будем проводить встандартной электродной соляной ванне с формой рабочего пространства в видешестигранной призмы типа С – 75(рис.3, лист 2), с maxрабочей температурой 1300оС.
В качестве среды для отпуска будем использоватьрасплав соли: 30% BaCl2+20% NaCl + 50% CaCl2,с tплав =450оC, tраб =500 – 675оС
После проведения закалки и отпуска сталь Х12Ф1должна обладать следующими свойствами: твердость не ниже 57 – 59 HRC,теплостойкость T=420оС,удовлетворительная прочность и вязкость, высокое сопротивление малымпластическим деформациям. Структура стали: М+КI(10-15%)+Аост(до10%)
3.3 Выборвспомогательных операций и оборудования
Оснастка для т.о. имеет решающее значение приосуществлении технологических процессов в термических цехах. Отсутствие илинеправильное использование оснастки может вызвать значительный бракинструмента. В связи с повышенными требованиями к инструменту, проходящему т.о.,решаются вопросы не только получения надлежащих физико-механических свойств, нотакже сохранения размеров с точностью до десятых, а иногда и сотых долеймиллиметра.
Т.о. штампа или ролика не требует особо сложныхприспособлений и устройств. В данном процессе т.о. будем использовать: корзинкидля закалки мелкого инструмента в соляных ваннах, клещи с прямыми плоскимигубками, ковш для слива солей из соляных ванн.
К вспомогательным операциям, сопровождающим т.о.инструмента, относят его очистку после т.о., правку и антикоррозийнуюобработку. После т.о. инструмент подвергается, очистке с целью удаления масла,солей и окалены.
Простым оборудованием для очистки инструмента могутслужить обычные выборочные бочки, подогреваемые газовыми горелками, нефтянымифорсунками или паровыми змеевиками.
Дальнейшая очистка инструмента после промывкипроизводится на гидро-пескоструйных аппаратах. В гидро-пескоструйных установкахобработка производится смесью воды и песка.
Штамп или ролик проходит химическую отчистку,состоящую из следующих операций:
1) Предварительная промывка в выварочном баке вгорячем (90оС) щелочном растворе (0,38 – 0,41 NaOH);
2) Кипячение в подкисленной воде (в кипящем 2%-омрастворе соляной кислоты);
3) Травление;
4) Повторная промывка в проточной воде;
5) Кипячение в содовом растворе;
6) Пассивирование.
После этой многоуровневой очистки инструментполучается чистым и защищенным от последствий коррозии. Благодаря полномуудалению хлористых солей и покрытию его поверхности нитридной пленкой.
3.4 Контролькачества стали после упрочняющей термической обработки
Для штамповых сталей в закаленном состояниипараметрами контроля являются:
· твердостьГОСТ 5950 – 73 HRC 63 – 65
· величинааустенитного зерна ГОСТ 5639 – 82 8-9 балл, Аост до 20%
После закалки и отпуска контроль проводится наследующие параметры:
· твердостьHRC 57 – 59
· теплостойкость420оС
· карбиднаянеоднородность (1 балл)
Контролируемые параметры зависят так же отназначения, марки и массы инструмента.
Допускаемое количество Аост
3.5 Дефектыи способы их устранения
1. Недостаточная твердость после отпуска может бытьвызвана следующими причинами:
· Пониженнойтемпературой закалки (выявляется микроанализом), вследствие чего образуетсянедостаточно легированный мартенсит.
· Низкимнагревом при отпуске (эта причина может быть выявлена магнитным анализом).Дефект, возникающий в результате этих причин, устраняется, соответственно,отжигом и последующими правильной закалкой и отпуском или правильным отпуском.
· Обезуглероживанием.
· Порчейтеплостойкости.
2. Порча теплостойкости возникает в результате оченьдлительного или многократного нагрева выше Ас1 вследствие обогащениякарбидов М6С вольфрамом, что уменьшает их растворимость при закалке,вследствие чего получается недостаточно легированный мартенсит. Выявляется поснижению вторичной твердости или теплостойкости. Данный дефект предотвращаетсясоблюдением определенной области нагрева температур и длительности т.о.
3. Повышается хрупкость. Определяется по излому –крупнозернистый. Образуется из-за значительного превышения температуры нагревапри закалке или излишне длительной выдержке. Этот брак исправляется также, каки при недостаточной твердости.
4. Нафталинистый излом (см п. 2.5)
5. Окисление и обезуглероживание (п. 2.5)
Список литературы
1. Короткова Л.П. Инструментальные материалы: учебное пособие / ГУКузГТУ. – Кемерово, 2006г. – 179с.
2. Геллер Ю.А. Инструментальные стали – М.: Металлургия, 1983г.–526с.
3. Поздняк Л.А. Штамповые стали – М.: Металлургия, 1980г. – 244с.
4. Поздняк Л.А. Инструментальные стали: справочник – М.: Металлургия,1977г. – 167с.
5. Деордиева Н.Т. Штамповые стали – М.: Машиностроение, 1966г.-149с.
6. ГОСТ 5950 – 73. Прутки и полосы из инструментальной легированнойстали. Технические условия. – М.: Издательство стандартов, 1973г.-65с.