Как закалить сталь р6м5?

Термическая обработка быстрорежущей стали. Закалка инструментов из быстрорежущей стали.

Термическую обработку сварного инструмента.

Быстрорежущую сталь применяют для разнообразных инструментов, работающих при высоких скоростях резания (резцов, сверл, фрез и др.). Основное преимущество быстрорежущей стали заключается в том, что она обладает красностойкостью, т. е. не теряет твердость при больших скоростях резания, когда режущая кромка инструмента разогревается до 600 °С. При этом в темноте становится заметным ее свечение темно-карсным цветом. Наибольшее распространение на заводах получили три марки быстрорежущей стали: Р9, Р12 и Р18. Наряду с ними применяют стали, в которых дорогостоящий вольфрам частично заменен молибденом, кобальтом и др.: Р9Ф5, Р9К5, Р6М5 и др. Буква Р в обозначении марки стали взята из слова rapid (рапид), что в переводе с английского означает быстрый.

Стали Р9 и Р18 по красностойкости примерно равноценны. Сталь Р18 дороже, так как она содержит 18% W, в то время как в стали Р9 содержание его вдвое меньше. Однако сталь Р9 сложнее в обработке, или, как говорят, менее технологична: она склонна к обезуглероживанию, перегреву и хуже шлифуется.

Сталь Р12 при одинаковой по сравнению со сталью Р18 теплостойкости и шлифуемости в то же время обладает меньшей карбидной неоднородностью и более высокой пластичностью. К тому же она обеспечивает значительную экономию вольфрама (30%).

В связи с высокой стоимостью быстрорежущей стали инструмент с размером более 10 мм в сечении экономически более выгодно изготовлять сварным: режущую часть — из быстрорежущей стали, а хвостовую, т. е. державку, — из углеродистой стали 40—45 или низколегированной 40Х. Обе части соединяются с помощью стыковой сварки.

Быстрорежущая сталь относится к высоколегированным сталям, и потому после прокатки или ковки охлаждение ее даже на спокойном воздухе вызывает повышение твердости. Это затрудняет обработку резанием при изготовлении инструментов. Для снижения твердости и подготовки структуры к закалке проводят отжиг. Хорошие результаты дает изотермический отжиг, который по сравнению с обычным требует меньше времени и в то же время позволяет получить более однородную структуру.

Температура закалки стали Р9 составляет 1220— 1240°С, а стали Р18 — 1270— 1290°С. При закалке инструментов сравнительно простой формы, таких как резцы, устанавливают температуру ближе к верхнему пределу, а при закалке фасонного инструмента — ближе к нижнему. Хотя указанная температура значительно выше критических точек для данных сталей, однако такой высокий нагрев необходим для более полного растворения карбидов в аустените. Благодаря этому аустенит насыщается легирующими элементами, без чего не могут быть получены необходимые свойства после закалки.

Быстрорежущая сталь имеет низкую теплопроводность, поэтому во избежание трещин инструмент сравнительно небольших размеров и несложной формы, как, например, резцы, плашки и др., вначале подогревают в одной печи до 800 °С, а затем переносят в другую печь, где происходит окончательный нагрев до закалочной температуры. Инструмент сложной формы с размерами сечения более 30 мм следует подогревать 2 раза; первый — до температуры 400—600°С, а второй — до 800 °С.

Во избежание обезуглероживания и окисления нагрев лучше проводить в соляных печах-ваннах. Продолжительность выдержки в таких ваннах при закалочной температуре должна быть минимально необходимой. Ориентировочно она устанавливается из расчета 8—9 с на 1 мм наименьшей толщины или диаметра инструмента.

Для закалки инструментов из быстрорежущей стали применяют следующие способы:

1) охлаждение в масле до 150—200 °С и дальнейшее охлаждение на спокойном воздухе; во избежание трещин можно перед погружением инструмента в масло подстуживать его на воздухе до 900—1000 °С; этому соответствует оранжевый цвет излучения;

2) охлаждение в струе вентиляторного воздуха; применяется для мелкого инструмента;

3) охлаждение в селитряной ванне с температурой 450—500 °С и последующее охлаждение на воздухе; применяется для инструмента сложной формы (фрез, протяжек), при этом уменьшается коробление.

Действенным средством по предупреждению трещин и уменьшению коробления является так называемая высокоступенчатая закалка. Она представляет собой ступенчатую закалку в ванне с температурой, повышенной по сравнению с обычной (600—675 °С). Выдержка в такой ванне дается до 30 мин.

Для удаления с поверхности инструмента соли и масла, остающихся после закалки, проводится промывка в водном растворе каустической соды, а для предотвращения ржавления после такой промывки — пассивирование путем обработки в горячем растворе нитрита натрия с добавкой кальцинированной соды.

После закалки в быстрорежущей стали получается много остаточного аустенита: в стали Р9 — 30—35%, а в стали Р18 — 25—30%. Для превращения остаточного аустенита в мартенсит и повышения твердости стали применяют трехкратный отпуск. Продолжительность каждого отпуска 45—60 мин, температура 550—570°С. После закалки твердость получается в пределах HRC 61—63, а после отпуска — HRC 63—65.

Температура нагрева под закалку должна быть выдержана с максимально возможной точностью. Если был допущен незначительный перегрев, то образуется повышенное количество остаточного аустенита, и твердость окажется пониженной. Для получения нормальной твердости можно осторожно повысить температуру отпуска. Если же был допущен недогрев, то это выявится в повышенной твердости после закалки. Если после отпуска твердость будет понижаться, то это подтверждает недогрев, и инструмент надо перезакалить. Перед повторной закалкой обязательно следует проводить отжиг. Этим ни в коем случае нельзя пренебрегать, иначе инструмент после окончательной термической обработки будет хрупким, а стойкость его снизится в несколько раз.

Термическая обработка стали Р6М5 имеет некоторые особенности. Продолжительность нагрева под закалку (1230°С) должна быть на 25% больше, чем для стали Р18, при этом необходимо принимать меры по защите от обезуглероживания путем раскисления ванн бурой или фтористым магнием. Режим отпуска: 1-й — при 350 °С, 2-й и 3-й — при 560—570 °С по 1 ч. Для инструментов, работающих без ударной нагрузки, с целью повышения твердости и теплостойкости рекомендуется 2—3-кратный отпуск при 540—550 °С.

Термическую обработку сварного инструмента необходимо проводить с таким расчетом, чтобы при переходе от рабочей части к месту стыка с хвостовиком твердость плавно снижалась до HRC 50—55. Это нужно для уменьшения хрупкости в месте сварки. С этой целью инструмент загружают в ванну так, чтобы место сварки не доходило до зеркала ванны на 15—20 мм. Рабочую часть и хвостовик закаливают раздельно.

Для повышения стойкости и антикоррозионных свойств инструмента проводят дополнительно цианирование и обработку паром. Цианирование проводят низкотемпературное жидкостное или газовое на слой глубиной 0,01—0,03 мм. Стойкость цианированного инструмента повышается в 1,5—2 раза.

Обработка паром создает на поверхности инструмента тонкую (2—5 мкм) пленку окиси железа Fe 3 O 4 . В результате этого предотвращается приваривание стружки к поверхности инструмента, повышается стойкость его на 25—30% и улучшается внешний вид: поверхность приобретает красивый темно-синий цвет.

Обработка паром может быть проведена в герметически закрывающейся шахтной печи типа цементационной. Ее можно совместить с отпуском. При отпуске в атмосфере пара очищенный сухой инструмент в корзинах загружают в печь с температурой 350—370 °С и выдерживают в течение примерно 1 ч до полного прогрева садки. После этого для вытеснения воздуха в печь подается сухой пар, перегретый до 300—400 °С. Спустя 20— 30 мин, температуру печи повышают до рабочей (550— 570 °С) и дают обычную при таком отпуске выдержку (45—60 мин). Давление пара поддерживается избыточное (в пределах 0,1—0,3 ат). Это предотвращает подсос воздуха в печь.

Для получения стабильных высоких свойств при термической обработке режущего инструмента, а также для обеспечения высокой производительности на отечественных заводах внедряются полуавтоматические и полностью автоматизированные агрегаты непрерывного действия.

Способ термической обработки быстрорежущей стали

Использование: в машиностроении при изготовлении режущего и штампового инструмента из быстрорежущей стали, в частности из стали Р6М5. Способ включает закалку, высокотемпературный однократный отпуск и окончательный отпуск, при этом закалку проводят от температуры, превышающей стандартную на 20 — 40 o С, а окончательный отпуск проводят при 150 — 350 o С. После высокотемпературного отпуска возможно проведение обработки холодом. Данный способ обеспечивает повышение износостойкости быстрорежущей стали. 1 з. п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано в машиностроении при изготовлении режущего и штампового инструмента из быстрорежущей стали, в частности из вольфрамо-молибденовой стали Р6М5.

Технический результат, на решение которого направлено предлагаемое изобретение повышение износостойкости обрабатываемой стали.

Известен способ термической обработки стали Р6М5 [1] который включает закалку от 1210-1230 о С в масле и трехкратный отпуск при 540-560 о С. Этот известный способ не обеспечивает получения максимально высокого уровня износостойкости. Это связано с тем, что при многократном высоком отпуске в процессе каждого последующего нагрева отпускается мартенсит, образующийся из остаточного аустенита при охлаждении после предыдущего отпуска. В результате матрица стали состоит из высокоотпущенного низкоуглеродистого мартенсита, который не обладает максимальной износостойкостью.

В качестве прототипа выбран способ термической обработки инструмента из быстрорежущей стали [2] наиболее близкий по технической сущности к предлагаемому и включающий закалку от 12255 о С, отпуск при 540-560 о С, обработку холодом и отпуск при 380-400 о С. Однако данный способ термообработки не обеспечивает быстрорежущей стали максимальной износостойкости, так как после отпуска при 400 о С в мартенсите стали Р6М5 сохраняется приблизительно 0,2 мас. углерода [3] что соответствует концентрации углерода в мартенсите быстрорежущих сталей, подвергнутых стандартному трехкратному отпуску при 560 о С. Следовательно, после проведения в соответствии со способом-прототипом [2] заключительного отпуска при 380-400 о С матрица стали состоит из низкоуглеродистого мартенсита, не обладающего максимальной износостойкостью, как и в случае стандартного способа термообработки быстрорежущей стали [1] Цель изобретения повышение износостойкости быстрорежущей стали, увеличение эксплуатационной стойкости инструмента.

Цель достигается тем, что согласно предлагаемому способу термической обработки быстрорежущей стали, включающему закалку, высокотемпературный однократный отпуск и окончательный отпуск, закалку проводят от температуры, превышающей на 20-40 о С стандартную температуру закалки, а окончательный отпуск проводят при 150-350 о С. После высокотемпературного отпуска возможно проведение обработки холодом.

Суть изобретения заключается в следующем.

При закалке от повышенных температур вследствие более интенсивного растворения карбидных фаз увеличивается насыщение мартенсита и остаточного аустенита углеродом и легирующими элементами замещения (Cr, Mo, W, V). Это обеспечивает рост прочности мартенсита и усиление эффекта дисперсионного твердения при высоком отпуске. При закалке от температур 1240-1260 о С (например, для стали Р6М5) содержание остаточного аустенита в данной стали достигает 40% (после закалки от 1220 о С в структуре присутствует порядка 30% аустенита). Однократный отпуск при 560 о С (1 ч) с последующим охлаждением на воздухе приводит к возникновению приблизительно 30% неотпущенного мартенсита. Остаточного аустенита сохраняется до 10% После окончательного отпуска при 150-350 о С (2 ч) в стали наряду с карбидной фазой присутствует матрица со структурой, состоящей из 60% высокоотпущенного мартенсита, 30% низкоотпущенного мартенсита и до 10% метастабильного остаточного аустенита. В случае проведения после высокотемпературного отпуска обработки холодом при -196 о С (10-20 мин) в структуре сохраняется не более 5% остаточного аустенита и соответственно возрастает доля низкоотпущенного мартенсита, отличающегося повышенной износостойкостью по сравнению с высокоотпущенным мартенситом.

Повышенная износостойкость низкоотпущенного мартенсита связана с более высоким содержанием в нем углерода, что обуславливает не только значительную исходную твердость, но и способность данного мартенсита к упрочнению при изнашивании вследствие развития деформационного динамического старения при трении. Повышенная температура закалки (1240-1260 о С) обеспечивает рост количества и степени легированности износостойкого низкоотпущенного мартенсита. Наличие низкоотпущенного (тетрагонального) мартенсита обусловливает также повышенный уровень остаточных сжимающих напряжений, благоприятно влияющих на контактную прочность поверхности стальных изделий.

Читайте также  Как крепить металлический профиль между собой?

Снижение температуры окончательного отпуска ниже нижней границы оптимального интервала, т.е. менее 150 о С, нецелесообразно, поскольку не повышает износостойкость стали, а вязкость и пластичность стали продолжают падать (наибольшей вязкостью закаленная сталь Р6М5 обладает после отпуска при 250-300 о С, а наименьшей при температуре дисперсионного твердения 550 о С и при температурах ниже 150 о С). Увеличение же температуры окончательного отпуска выше верхнего предела (350 о С) также нецелесообразно, поскольку влечет за собой значительное обеднение мартенсита углеродом, снижающее износостойкость материала, а также уменьшение вязкости и пластичности стали.

П р и м е р. Образцы из стали Р6М5 размером 7х7х20 мм после предварительного подогрева при 850-860 о С выдерживали в хлорбариевой ванне при 1240 и 1260 о С в течение 5 мин и закаливали в масле. Затем образцы подвергали однократному отпуску при 560 о С продолжительностью 1 ч с последующим охлаждением на воздухе. Часть образцов обрабатывали в жидком азоте при -196 о С в течение 10-15 мин с последующим оттаиванием на воздухе. Окончательный отпуск обеих партий образцов проводили при температурах 150, 200, 250, 300 и 350 о С (выдержка 2 ч) с последующим охлаждением на воздухе. Образцы испытывали на износостойкость при абразивном и усталостном (фрикционная усталость) видах изнашивания.

Испытания на абразивную износостойкость проводили при возвратно-поступательном скольжении торцовых поверхностей образцов по полузакрепленному абразиву шлифовальной шкурке марки 81Кр20НМ (кремень). Средняя скорость скольжения 0,15 м/с, нормальная нагрузка 49 Н, путь трения 17,6 м, длина рабочего хода 100 мм, величина поперечного смещения образца за один двойной ход 1,2 мм. Абразивная износостойкость определялась как отношение потери массы эталона (армко-железо) к потере массы испытуемого материала.

Испытания стали на фрикционную усталость проводили при возвратно-поступательном скольжении полусферического индентора (твердый сплав ВК-8, радиус сферы 2,5 мм) по боковой поверхности образца. Испытания проводили в безокислительной среде (этиловый спирт) при средней скорости скольжения 0,026 м/с и нагрузке 980 Н с определением потерь массы образцов.

Результаты проведенных испытаний по определению влияния режимов термообработки стали Р6М5 на абразивную износостойкость и потери массы Р при испытании на фрикционную усталость приведены в таблице. Режим 1 стандартный способ термоообработки [1] подогрев при 860 о С (5 мин), выдержка при 1220 о С (5 мин) и закалка в масле, трехкратный отпуск при 560 о С (1 ч) с охлаждением на воздухе. Режим 2 известный способ термообработки [2] (прототип): подогрев при 860 о С (5 мин), выдержка при 1220 о С (5 мин) и закалка в масле, отпуск при 560 о С (1 ч) с охлаждением на воздухе, обработка при -196 о С в жидком азоте (20 мин) с последующим оттаиванием на воздухе, отпуск при 390 о С (1 ч) с охлаждением на воздухе. Режимы 3-12 предлагаемый способ термообработки: подогрев при 860 о С (5 мин), выдержка при 1240 или 1260 о С (5 мин) и закалка в масле, отпуск при 560 о С (1 ч) с охлаждением на воздухе, для части образцов обработка холодом в жидком азоте при -196 о С (10-20 мин), отпуск при 150-350 о С (2 ч) с охлаждением на воздухе. Из таблицы видно, что предлагаемый способ позволяет значительно повысить износостойкость быстрорежущей стали по сравнению с известными способами термической обработки.

1. СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ БЫСТРОРЕЖУЩЕЙ СТАЛИ, включающий закалку, высокотемпературный однократный отпуск и окончательный отпуск, отличающийся тем, что закалку проводят до температуры, превышающей стандартную на 20 — 40 o С, а окончательный отпуск проводят при 150 350 o С.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что после высокотемпературного отпуска проводят обработку холодом.

Сталь Р6М5 быстрорежущая

Сталь Р6М5 является быстрорежущей и относится к одному из видов инструментальной стали. Она обладает высоким запасом прочности, который позволяет ей обрабатывать твердые материалы. Скорость работы шлифовальных, сверлильных приборов, где ее применяют, при этом превосходит в разы скорость, которую дает обычный сплав. Это не единственное преимущество быстрорежущей стали, маркированной, как Р6М5.

Основные характеристики

К виду рапидных сталей относят сплавы металлов, в которые добавлены дополнительные вещества, улучшающие их химические и физические свойства. Благодаря этому сплав металла становится крепким, износостойким, не способным контактировать с кислородом и покрываться ржавчиной. Быстрорежущая сталь Р6М5 отличается от обычных углеродных сплавов тем, что она может обрабатывать любой твердый материал на высокой скорости, обладая хорошей износостойкостью.

Микроструктура стали Р6М5

Она обладает уникальными свойствами, которые позволяют изготавливать такие инструменты, как фрезы, метчики или развертки. Изготовленные из этого сплава, они будут служить владельцу верой и правдой очень долго.

А к наиболее известным и характеристикам стали марки Р6М5 относятся:

  • Твердость стали марки Р6М5 при нагреве. Обычно другие сплавы при длительном и безостановочном бурении, начинают нагреваться, а с повышением температуры, как известно, металл начинается размягчаться. И сверло теряет свои способности и становится хрупким. Эта же быстрорежущая сталь способна нагреваться до 6000 °С, сохраняя свои начальные свойства и не теряя крепости.
  • Повышенное сопротивление накаливанию при достаточно высоких температурах.
  • Очень хорошо держит заточку.
  • Имеет высокую вязкость.
  • Отлично обрабатывается на шлифовальном оборудовании.
  • Держит нагрузки от удара на отлично.

Характеристики стали Р6М5, перечисленные выше, делают сплав металлов незаменимым в строительстве.

Химический состав

Химический состав стали марки Р6М5 представляет собой нижеперечисленные металлы:

  • вольфрам;
  • ванадий;
  • кремний;
  • медь;
  • хром;
  • марганец.

Химический состав стали Р6М5 и некоторых других быстрорежущих сталей

Сплав с добавлением кобальта, а именно сталь Р6М5К5, используют с начала двадцатого века. Содержание кобальта в изделиях, изготовленных из нее, не выше 15 процентов. Если же легируют ее ванадием и хромом, то металлическая основа ее только повышается. Из этой стали изготавливают такие изделия, как инструменты для резания кислотостойких металлов, жаропрочных, попадающие под аустенитную классификацию. В то время как обработка таких металлов изделиями из другого сплава очень затруднена. Данная сталь отличается повышенной твердостью и теплостойкостью.

Особенности заточки стали

Предметы, полученные из быстрореза, подвергаются частому затуплению. А обычные круги для заточки, которые изготовлены из электрокорунда, не помогут улучшить качество заточки.

Заточка ножа из стали Р6М5

Для того, чтобы правильно заточить инструмент применяют чашечные круги и из плоского профиля. Но, обычно, такая заточка имеет свои минусы. Поэтому, чтобы качественно наточить инструмент из данного вида сплава металла применяют два захода.

  • вначале делается предварительная заточка, для которой используется круг с абразивной поверхностью зерна марки 40;
  • на чистовую, для которой используется зеро марки от 25 до 16.

Применение сплава

Положительные характеристики данного сплава помогли найти применение этой стали в домашнем обиходе. Из нее изготавливают ножи. Причем, если изделие будет правильно заточено, то оно сможет резать не только плоть животного, но металлическую тонкую пластину.

Диски из стали Р6М5

Единственным минусом такого изделия является его заточка. Но, если знать все хитрости правильной заточки, то данный инструмент станет очень полезным в быту. Такими изделиями чаще всего пользуются охотники и туристы.

Несмотря на дорогую стоимость, применение сплава для ножей стало очень популярно в быту.

Мировым брендом по производству данных режущих инструментов является фирма «Rapid».

У каждого мужчины в доме имеется электроинструмент, в котором, в виде вспомогательной оснастки к нему, используются сверла из этого типа стали. К разновидностям сверл, которые изготавливаются из этой стали Р5М6 относятся:

  • корончатые, которые используются для гипсокартона;
  • ступенчатые;
  • сверла, предназначенные для камня, дерева или металла.

Из данного материала изготавливают не только сверла и ножи. Из стали Р6М5 делают резцы долбежные, ножовочные полотна, зенковки.

Расшифровка маркировки данного сплава

Расшифровка маркировки стали Р6М5 следующая:

  • Буква «Р» означает быстрорежущая или рапидная сталь, так как для маркировки бралось сокращение от английского слова «rapid» (на русском читается как рапид), которое в переводе означает «быстрый». А число, которое стоит за этой буквой обозначает процентное соотношение вольфрама в этом сплаве. В данном случае оно равняется 6 %, с небольшими отклонениями.
  • Буква «М» показывает на то, что в составе этого сплава присутствует молибден. А число, которое стоит за буквой, также показывает количество его нахождения в сплаве этого металла в процентах.

Пример расшифровки маркировки

Если к этой стали больше не прибавляется никаких дополнительных элементов, то на этом обозначение ее заканчивается. Если же, к сплаву добавлен кобальт, то обозначаться она уже будет, Р6М5К5. Маркировка «Ф» — ванадий, «Т» — титан и другие добавочные элементы.

По ГОСТу сталь Р6М5 делится на следующие изделия, который принадлежит одному из межгосударственных стандартов. В нем описаны все технические требования, относящиеся к этой марке. Хоть и металлопрокат в последнее время переходит уже на твердые сплавы, эта марка все еще удерживает свои лидирующие позиции в спросе на рынке.

Ниже перечислены некоторые изделия из сплава этих металлов и соответствующий ГОСТ к ним:

  • круги горячекатанные относятся к ГОСТу под номером 2590-88;
  • калиброванный прут имеет ГОСТ 7417-75;
  • полосы и пруты (для изготовления этих изделий используется разновидность стали Р6М5К5) – ГОСТ 19265-73;
  • круги, у которых имеется специальная отделка верхнего слоя имеют ГОСТ 14955-77.

Термическая обработка стали Р6М5

Термическая обработка сплава Р6М5 имеет ряд тонкостей, которые относятся к свойствам ее. Дело в том, что она способна во время нагревания к обезуглероживанию. Чтобы этого не произошло, ее обычно нагревают с помощью медленного прогревания.

Быстрорежущая сталь Р6М5 нагревается до 1230 градусов. Во время нагревания, работники сталелитейного завода внимательно следят за процессом. При первом прогреве температура поднимается до двухсот градусов и нагрев прекращается на час, затем производится еще один дополнительный нагрев до тридцати градусов. И снова отпуск на час. После этого, ее продолжают нагревать до 690 градусов и снова останавливают на час. И последние два нагрева доводят до температуры 860 и 1230 соответственно.

Это очень сложная процедура накаливания. Благодаря такой закалке сплав приобретает свойства, соответствующие ему, но и себестоимость его, кончено же, увеличивается.

После того, как закончится нагрев до 1230 градусов, ее охлаждают, используя селитру, воздух и масло. Затем, температура опускается до 560 градусов. Данная температура выдерживается в течении полутора часов. В это время к стали добавляют различные легирующие элементы, которые улучшают его свойства. А также они придают ему соответствующую твердость.

Перед началом такого длительного прогрева сплав металла отжигают. Это делается для того, чтобы уменьшить хрупкость будущих изделий, сохранив параметры прочности на должном уровне.

Для улучшения характеристики свойств данного сплава, для того, чтобы они обладали хорошей износостойкостью, устойчивостью от коррозии, высокой твердостью используют азотирование. Эта обработка металла проводиться в газовой среде, которая состоит из 80 процентов азота и аммиака двадцати процентов. Время, которое занимает данная процедура, около сорока минут. Температура нагревания будет колебаться от 550 градусов до 6600. Такая закалка позволит сформировать сплаву менее хрупкий слой поверхности.

Такой сплав могут дополнять еще одним элементом, а именно цинком. Оцинкование происходит в газовой или жидкой среде, которая содержит большое количество цинка. Температура нагревания в ней соответствует 5600 градусам. А время составляет около тридцати минут.

Быстрорежущие стали

Из учебника А.П.Гуляева «Металловедение»

Рис. 7. Обычный режим термической обработки быстрорежущей стали

Читайте также  Металлическая роза своими руками

Рис. 8. Режим термической обработки инструментов из быстрорежущей стали с обработкой холодом

При обработке холодом продолжается мартенситная реакция и после охлаждения до -70 ÷ -80 °С, все же его сохраняется примерно 10 % (допустимо более глубокое охлаждение вплоть до температуры жидкого азота (-196 °С), но это не ведет к уменьшению количества остаточного аустенита. При прямом погружении в жидкий азот возникают дополнительные эффекты, кроме превращения аустенита в мартенсит — выделения из мартенсита карбидов, микропластическая деформация и др.) Остаточного аустенита сохраняется примерно еще 10 %. Для уменьшения напряжения и отпуска мартенсита и после обработки холодом дается отпуск при 560 °С.

Без обработки холодом остаточный аустенит может быть превращен в мартенсит отпуском. Для этого закаленную сталь нагревают до 560 °С, при этом из аустенита выделяются карбиды типа M2C. Для более полного превращения операцию отпуска повторяют два или три раза (так называемый «многократный отпуск»).

Графики термообработки быстрорежущей стали с обработкой холодом или многократным отпуском приведены на рис. 7 и 8. Исследование структуры хорошо иллюстрирует сказанное изменение в строении. На рис. 9 показана структура стали Р6М5 после закалки от разных температур. На рис. 9, а — недогрев, видно большое количество нерастворимых карбидов; на рис. 9, в — перегрев, крупное зерно; на рис. 315, б структура правильно закаленной стали. Ввиду одинаковой травимости аустенит и мартенсит в закаленной стали не разделяются. При отпуске происходит распад мартенсита и он травится сильнее, чем аустенит. В отпущенной стали эти структурные составляющие при микроисследовании различаются.

Рис. 9. Структура (х500) закаленной быстрорежущей стали Р6М5 при различных температурах закалки

На рис. 10 показана структура отпущенной стали.

Низкий отпуск против оптимального нагрева не вызвал способности превращения аустенита в мартенсит. На рис. 10, а белые поля — остаточный аустенит; после многократного отпуска остаточного аустенита нет (рис. 10, б).

Температурные режимы термической обработки быстрорежущей стали разных марок представлены в табл. 4.

Температурные режимы термической обработки инструментов из быстрорежущих сталей

Рис. 10. Структура (х500) отпущенной быстрорежущей стали Р6М4 при различных температурах отпуска

Для инструментов некоторых видов применяют низкотемпературное цианирование, которое улучшает их режущие свойства. В этом случае термически обработанный закаленный и отпущенный) инструмент дополнительно обрабатывают в жидких цианистых солях при 520 — 580 °С в течение непродолжительного времени.

В результате такого низкотемпературного цианирования на поверхности инструмента образуется слой, насыщенный азотом и углеродом. Несмотря на небольшую толщину этого слоя (всего несколько микрон), он значительно повышает износоустойчивость инструмента.

Часто для той же цели на специальных установках («Булат») инструмент покрывают тонкой золотистой пленкой нитрида титана.

Обычно проводят изотермический отжиг, так как это ускоряет процесс. В этом случае сталь нагревают до 860 — 900 °С и после выдержки охлаждают до 700 — 750 °С. В этом интервале температур сталь выдерживают до окончания превращения аустенита, которое заканчивается за 1,5 — 2 ч.

Твердость после такой обработки должна составлять 207 — 255 HB. Структура состоит из сорбита с включениями первичных и вторичных карбидов (см. рис. 4.).

В плохо отожженной быстрорежущей стали после закалки наблюдается особый вид брака: при нормальной твердости и нормальном количестве остаточного аустенита сталь оказывается очень хрупкой, а ее излом — грубозернистый, чешуйчатый, напоминает нафталин (рис. 11). Этот вид брака быстрорежущей стали обычно называется нафталиновым изломом.

Качество быстрорежущей стали в значительной степени определяется также степенью ее прокованности. При недостаточной проковке наблюдается так называемая карбидная ликвация (рис. 12), представляющая собой остатки участков ледебуритной эвтектики, не разбитых ковкой. Чем резче выражена карбидная ликвация, тем ниже качество быстрорежущей стали (понижается стойкость инструмента в работе, увеличивается его хрупкость и т.д.

Разумеется в быстрорежущей стали, изготовленной методами порошковой металлургии, карбидная ликвация отсутствует.

Рис. 11. Нафталиновый излом в быстрорежущей стали

Рис. 12. Карбидная ликвация быстрорежущей стали, полученной по обычной технологии (а) и методом порошковой металлургии (б)

Использована публикация:
Гуляев А.П. Металловедение. Учебник для втузов. 6-е изд., перераб. и доп. М.: Металлургия, 1986. 544 с.
стр. 366 — 369.

Web-сайт “Термист” (termist.com)
Термомеханическое упрочнение арматурного проката

Отсутствие ссылки на использованный материал является нарушением заповеди «Не укради»

Описание быстрорежущей стали Р6М5

Быстрорежущие стали обладают высокой прочностью, что позволяет использовать их для обработки твердых материалов. При этом скорость работы режущих, шлифовальных, сверлильных установок превосходит те, что можно добиться, применяя детали из инструментальной стали. Особое место в технике для быстрорежущих образцов нашлось при изготовления резьбонарезного инструмента, особенно работающего с ударными нагрузками.

В общем случае, под быстрорезами подразумевается легированная сталь, состав которой может содержать следующие химические элементы:

  • углерод, кремний, магний, никель, сера, фосфор, а также кобальт менее 1%;
  • стронций 3.8 – 4.4%;
  • молибден 8 – 5.3;
  • вольфрам 5 – 6.5;
  • ванадий 7 – 2.1.

Примерно такой химический состав имеет быстрорез Р6М5. Изделия из подобных сплавов не только тверды, но также имеют красностойкость и горячую твердость, обладают вязкостью. Они, несмотря на склонность к обезуглероживанию, гарантируют относительно длительный срок эксплуатации в составе деталей оборудования.

Расшифровка – что обозначают символы маркировки?

Каков же смысл аббревиатуры Р6М5 – расшифровки стали по буквам? Такие обозначения оказались наследием советских времен.

Буква «Р» – это обозначение быстрорежущих сталей. Слово взято из транскрипции английского «rapid»», переводящегося, как «быстрый».

Цифра за буквой «Р» обозначает процентное содержание в сплаве вольфрама. Для описываемой марки оно колеблется в районе 6% с небольшими отклонениями.

Далее идет буква «М», обозначающая присутствие в сплаве молибдена. Параметр, стоящий рядом – доля присутствия вещества в составе.

Кроме Mo, быстрорежущие стали могут содержать в своей маркировке такие обозначения: «К» – кобальт, «Ф» – ванадий, «Т» – титан, «Ц» – цирконий.

Анализируя далее аббревиатуру Р6М5, расшифровка стали может включать дополнительные буквы. Если металл получили путем электрошлакового переплава, появляется номенклатура «Ш» (Р6М5-Ш). С внедрением новых технологий Р6М5 расшифровка стала встречаться и в такой интерпретации, Р6АМ5. Это означает легирование азотом, которое происходит на этапе охлаждения сплава после разогрева его до температуры закаливания (подробнее ниже). Такую сталь используют при изготовлении фрезерных кругов.

Сверло японской фирмы Nachi из стали HSS

Импортные аналоги быстрорезов маркируют, как HSS, что означает High Speed Steel, в буквальном переводе, это высокоскоростная сталь, а аналоги Р6М5 это стали:

  • 1.3343 (Германия DIN);
  • S600/S601 (стандарт Д-016);
  • М2 (США ПО стандарты AISI/ASTM).

к содержанию ↑

ГОСТ и ТУ стали Р6М5

Сталь Р6М5 описывается сразу несколькими ГОСТ и ТУ. В каждом из них содержатся изделия и технические требования к ним. Несмотря на переход металлопроката на твердые сплавы, Р6М5 характеристики удерживают эту марку в поле зрения многих сталелитейных производств. Все еще остаются востребованными следующие изделия, описанные соответствующими ГОСТами или ТУ:

  • холодно-деформированные фасонные профили высокой точности ТУ 14-11-245-88;
  • кованные круги или квадраты, сортамент – ГОСТ 1133-7;
  • горячекатаные круги – ГОСТ 2590- 88;
  • калиброванный пруток – ГОСТ 7417-75;
  • прутки и полосы – ГОСТ 19265-73 (марка стали Р6М5К5);
  • круги со специальной отделкой поверхности – ГОСТ 14955-77;
  • вероятно, остались еще ГОСТ, не вошедшие в список.

Этих стандартов придерживаются и до сих пор на многих предприятиях России.

Сталь Р6М5 характеристики

Основные свойства металла подобной марки – это: повышенная вязкость, хороший уровень сопротивления износу, приемлемая степень шлифуемости. Также следует учитывать факт, что подобная сталь обладает повышенной склонностью к обезуглероживанию. Как результат, металл этой марки применяется при производстве практически всех видов режущего инструмента, используемого под обработку углеродистых легированных конструкционных сталей. В частности металл Р6М5 востребован для дробеструйной обработки. Он используется при изготовлении резьбонарезного инструмента или оснастки, работающей с ударными нагрузками.

В химический состав стали Р6М5 входят, кроме вышеперечисленных углерода и молибдена, такие элементы:

  • кобальт;
  • хром;
  • медь;
  • марганец;
  • никель;
  • фосфор;
  • сера;
  • кремний;
  • ванадий;
  • вольфрам.

Сталь вольфрамово-молибденовой серии, таково альтернативное наименование марки быстрорежущего металла Р6М5, способна сохранять присущие ей свойства при высоких температурах. Как пример, можно привести тот факт, что после термообработки твердость металла остается такой же, как у Р18. Более того, его прочность на изгиб достигает 4700 МПа. Превышает сталь Р6М5 марку Р18 и по таким характеристикам, как ударная вязкость или термопластичность. При этом в количественном отношении превосходство составляет 50%.

Перечисленные свойства стали этой марки обусловили ее промышленное применение, как металла, используемого для резки в условиях повышенных температур. Еще одна отличительная особенность стали Р6М5 – этот металл прекрасно держит заточку. В частности предпочтительнее использовать для этих целей быстрорез, чем нержавейку. К тому же сталь Р6М5 прекрасно справляется с ударными нагрузками, что делает ее востребованной в производстве сверл, развертки и кранов.

Трудности закалки быстрорежущей стали

Термообработка Р6М5 имеет ряд особенностей, связанных со свойством этой марки к обезуглероживанию, а также длительностью нагрева под закалку. Чтобы достичь 1230 градусов по Цельсию (температура закалки Р6М5) затрачивается времени на четверть больше, чем для марки Р18. Сначала делают отпуск при 200 и 300 градусах с выдержкой по часу. Дальнейшая обработка проходит в три этапа:

  • 690 градусов длится 3минуты;
  • 860 – аналогичное время;
  • 1230 – 1.5 минуты.

Далее металл охлаждают для получения неравновесного состояния в селитре, масле и на воздухе. В последующей обработке применяют троекратный отпуск при температуре 560 градусов, с выдержкой по 1.5 часа. Удерживать кислород позволяет метод раскиления ванн бурой и фтористым магнием. На этапах отпуска в сплав добавляют легирующие элементы, образующие карбиды, что придает изделиям высокую прочность.

Несмотря на то, что закалка важный этап при изготовлении прочных сортов металлических сплавов, необходимым остается предварительный отжиг стали. Он способствует избавлению от эффекта повышенной хрупкости металла при высоких прочностных качествах.

Смотрите видео: закалка стали р6м5 в домашних условиях

Изделия нашедшее место в быту и на производстве

Сталь Р6М5, ее характеристики и применение для ножей. Это довольно распространенный предмет в быту, имеется ряд его производителей с мировым брендом, например, Rapid. В интернете присутствует множество видео с экспериментами, где используются ножи из стали марки Р6М5. Действительно они хорошо перерезают такие вещи: веревки, древесину, соответственно мясо с костями, прочее. Самый яркий эксперимент связан с попыткой разрезать ножом Р6М5 металлическую пластину толщиной в несколько мм, получилось.

Заготовки ножей из стали р6м5 – эта сталь очень популярна в быту

Следует добавить, быстрорежущая сталь Р6М5 не имеет склонности к легкому точению. Поэтому довольно часто владельцы ножей жалуются на невозможность наточить его. Во всяком случае бытовыми точилками этого сделать не получится. Видимо поэтому изделия из Р6М5 редко встречаются именно в быту, их чаще можно увидеть, как подсобный инструмент среди слесарного инвентаря или у заядлых рыбаков, охотников.

Почти в каждом доме можно встретить бытовой электроинструмент. Вспомогательные элементы (оснастка) к нему могут изготавливаться, как раз из быстрорезов.

Сверло Р6М5 используют в производстве бытовых инструментов, предназначенных для выполнения ремонтных работ. Дополнительно, существует мнение, что сверлить закаленное железо лучше маркой Р6М5К5. Кроме того, встречаются такие разновидности сверла:

  • простые с односторонней заточкой;
  • корончатые (для гипсокартона);
  • ступенчатые;
  • копьевидные для стекла и керамогранита;
  • по камню, кирпичу, дереву.

Несмотря на выше отмеченный комментарий, сверло по металлу Р6М5 также довольно распространенный инструмент. Из р6м5 делают зенковки, коронки, конические машинные развертки, буры, резцы долбежные, полотна ножовочные.

Читайте также  Что сделать чтобы алюминий не окислялся?

Видео – Как сделать нож из Р6М5 своими руками

Как точить изделия быстрорезы

Подобная продукция подвержена износу и затуплению. Зная сталь Р6М5, характеристики и ее применение, можно предположить, что обычные шлифовальные круги из электрокорунда не смогут справиться с задачей, что, собственно, подтверждается практикой. Поверхность, подвергнутая заточке, остается шероховатой, а режущие качества уже не приближаются к первоначальным. Поэтому для возвращения товарных свойств рекомендуют отдавать изделия в заточку, где применяются круги из эльбора.

Стоимость металла в продукции

Купить Р6М5 в готовых изделиях несложно, однако стоимость сплава достаточно высока. Приведем небольшой прайс-лист изделий из стали этой марки. Так круг инструментальный, в зависимости от толщины: 2, 5 или 16 мм, стоит 1350, 1200, 600 рублей за килограмм, соответственно. Стоимость полосы инструментальной чуть ниже и составляет 620 рублей за килограмм.

Несомненно, цены на металл марки Р6М5 в продукции могут варьироваться, поэтому приведенные цифры стоит воспринимать относительно, только, чтобы определить уровень стоимости сплава. С другой стороны, высокие расценки на быстрорез, делают металл достаточно популярным при сбыте металлолома (см. лом быстрореза). Стоимость вторичной быстрорежущей стали существенно превосходит аналоги обычных марок металла. Альтернативно, изделия из сплава Р6М5, отслужившие свой эксплуатационный ресурс, могут использоваться как деловой лом, с более высокой стоимостью.

Основы метода термоциклической обработки

К аналогичным выводам пришли авторы, изучавшие влияние ТЦО на структуру и свойства инструмента из стали PЛ-2. В связи с устранением карбидной сетки по границам зерен в стали при ТЦО удалось в готовом инструменте получить, например, предел прочности на изгиб 1190 МПа, на нетермоциклированных образцах — 590 МПа. Твердость быстрорежущих сталей после отжига должна быть не более 255 НВ (около 25 HRCэ). Для быстрорежущих сталей с кобальтом или высоким содержанием ванадия допускается твердость 269— 285 НВ (27—29 HRCэ). Отжигаемость быстрорежущих сталей низкая, и поэтому продолжительность отжига достигает 20—40, в лучшем случае — 10—25 ч.

В целях сокращения времени отжига быстрорежущих сталей проводили ТЦО ряда быстрорежущих сталей. Закаленные образцы из сталей Р18, Р12, Р9, Р6МЗ, Р9Ф5, Р9К5, Р6М5К5, Р9КЮ, Р9М4К8, Р8МЗК60 и Р12Ф2К8МЗ нагревали в соляной ванне (начиная от 680 °С вместе с расплавом) до заданной температуры, затем ванну с образцами охлаждали до минимальной температуры цикла. Нагревы и охлаждения повторяли. Твердость образцов измеряли после различного числа циклов. Было показано, что лучшие результаты получены при ТЦО в диапазоне температур 675—885 °С. Число циклов зависит от исходной твердости стали и колеблется от 2 до 14 при закалке от 1100 °С до сильно перегретой стали при закалке от 1275 °С. Аналогичные эксперименты, выполненные в обычной камерной печи, давали несколько худшие, но вполне удовлетворительные результаты.

Далее было определено, что при описанном выше отжиге общая длительность процесса зависит от химического состава стали, температуры и продолжительности нагрева при выполнении предшествующих операций ТО: ковки, штамповки, прокатки или сварки. Чем выше температура предварительного нагрева и больше его длительность при выполнении указанных операций, тем хуже отжигаемость стали, тем больше оптимальное число циклов отжига. Число циклов длительностью по 30 мин каждый изменяется от 2 до 8, и общая продолжительность термоциклического бесступенчатого отжига составляет лишь 1—4 ч, т. е. в 10—15 раз меньше, чем при классических видах отжига. Так, при отжиге стали Р6М5 или Р18, подвергавшейся ковочному нагреву при 1150°С, оптимальное число циклов отжига равно 2 и его общая продолжительность составляет 1 ч; после закалки этих же сталей от 1220 и 1275 °С оптимальное число циклов возрастает до 4, а общее время отжига увеличивается до 2 ч. Примерно 4 ч (8 циклов) требуется для получения твердости 25 HRC, в сварных заготовках с рабочей частью из стали Р6М5 или Р18.

В работе предложено ТЦО вести не в одной ванне, а в двух. Температура первой ванны 850 °С, температура второй — 650— 750 °С. Термоциклический отжиг закаленных образцов из быстрорежущих сталей осуществляли переносом изделий из одной ванны в другую и обратно. Число циклов от 2 до 7, требуемая твердость 25 HRG,. Длительность нахождения изделий в каждой ванне 30 мин. Отмечено, что труднее отжигаются стали, закаленные с перегревом. Число циклов в этом случае для сталей Р6М5 и Р18 равно 3, а для сталей Р6М5К5, Р9М4К8, Р12МЗК8Ф2 оно возрастает до 4—5. Но и в этом случае длительность термоциклического отжига составляет 3—5 ч, т. е. в 3—4 раза меньше, чем при обычных способах отжига.

Данный способ ТЦО был применен авторами к свар

ным заготовкам инструмента из сталей Р6М5 и 45. Установлено, что чем больше диаметр заготовок, тем большее число циклов требуется, чтобы получить нужную твердость (25 или 27 HRQ. В табл. 3.28 приведены соответствующие данные экспериментов.

Увеличение числа циклов и длительности термоциклического отжига с возрастанием диаметра сварных заготовок обусловлено замедлением сквозного прогревания заготовок. По результатам исследований создана промышленная технология и спроектирован агрегат для ТЦО сварных заготовок в двух ваннах. Загрузка заготовок в одну корзину 100 кг. Производительность агрегата до 600 кг заготовок в час. Разработанные способы термоциклического отжига быстрорежущих сталей и сварных заготовок инструмента рекомендуются для широкого применения как в единичном, серийном, так и в массовом производстве.

Термоциклическая обработка штамповых сталей помогает решить актуальную задачу повышения технологичности этих сталей и увеличения стойкости готовых изделий штамповой оснастки. Для изготовления штамповой оснастки холодного деформирования широко применяют сталь Х12Ф1. Присутствие в структуре этой стали большого количества карбидов (15% по массе) обеспечивает высокую износостойкость — качество, особенно необходимое для штамповой стали холодного деформирования. Однако наличие большого количества карбидов в стали приводит к заниженной ударной вязкости. Большая легированность стали создает устойчивые к растворению карбиды. Это требует увеличения температуры закалки для большего растворения карбидов и получения нужной твердости мартенсита. Большая температура закалки приводит к увеличению размеров зерен в стали. Поэтому для того чтобы проявился эффект наследственности, стремятся перед закалкой иметь в стали мелкие зерна. Однако обычный отжиг в этом случае малоэффективен.

Диаграмма распада аустенита стали Х12Ф1 показывает, что при непрерывном охлаждении на воздухе от 850 °С (температура отжига) структурное превращение в стали носит чаще всего мартенситный характер. Понижение степени легирования аустенита всегда приводит к снижению его устойчивости — к более быстрому и полному распаду. Ускоренные нагревы и охлаждения, отсутствие изотермической выдержки при ТЦО позволяют снизить в аустените степень растворения легирующих элементов. Это приводит при охлаждениях от тех же температур к перлитному или бейнитному превращению в стали. Таковы физические основы режима предварительной (смягчающей) ТЦО стали Х12Ф1. Он заключается в 2—4-кратном ускоренном нагреве до 860 °С с последующим охлаждением на воздухе до 80—20 °С. При такой ТЦО формируется сверхмелкозернистая структура, а твердость становится удовлетворительной для обработки изделий резанием. Снижение твердости при увеличении числа циклов происходит неодинаково быстро в заготовках различного сечения (размера). В крупных заготовках (днаметром 60 мм) уже после двух циклов твердость снижается от 5000 до 3000 МПа.

В прутках диаметром, например, 6 мм твердость снижается до 3300 МПа и после пяти циклов не изменяется. Для дальнейшего снижения твердости нужен отпуск при 600—700 °С.

Обычная окончательная ТО, заключающаяся в закалке от 1030 °С в масле и последующем отпуске при 180 °С, обеспечивает после различных способов предварительных обработок следующие механические свойства:

Следовательно, ТЦО, выполняемая вместо отжига, даже после традиционного режима закалки и низкого отпуска положительно сказывается на окончательных свойствах готового инструмента.

Было проведено также исследование и опробование ТЦО в качестве окончательной для некоторых марок штамповых сталей: 5ХНМ и 4Х5МФС — для горячего деформирования металлов и Х12Ф1 — для холодного. Применение СТЦО для штамповых сталей требует большого числа циклов: от 8 до 14. В связи с этим были опробованы другие режимы ТЦО, позволяющие получить необходимые твердость и повышенную ударную вязкость при меньшем количестве циклов. Наиболее высокие значения ударной вязкости получены были после ТЦО в следующем режиме: первый нагрев на 50—100 °С выше точки Ас1 (930— 950 °С), после чего следует охлаждение в масле до комнатных температур, затем повторный нагрев до температуры, на 30 °С меньшей или равной температуре обычной закалки (990—1010 °С) с последующим охлаждением в масле. Проведение ТЦО в таком режиме обеспечивает твердость поверхности штампа, большую или равную твердости, получаемой после традиционной закалки. Соответствующий отпуск позволяет снизить твердость до требуемого значения.

Окончательная ТЦО дает возможность получить мелкозернистый мартенсит. После отпуска образуется также мелкозернистая структура, обладающая большим запасом пластичности и ударной вязкости.

В табл. 3.29 представлены значения механических свойств поверхностных слоев штампов (или штампов, имеющих поперечные размеры до 15×15 мм). В более крупных штампах, как и в изделиях из конструкционных сталей, изменение свойств по сечению происходит немонотонно. Это показали исследования, выполненные на штанге диаметром 70 мм из термоциклированной стали 4Х5МФС.

Следует отметить, что перепад значений твердости меньше, чем у конструкционных сталей, что связано с большей прокаливаемостью штамповых сталей. Повышение ударной вязкости влечет за собой улучшение такого важного для этих сталей свойства, как разгаростойкость. Методы определения разгаростойкости на образцах сложны и не соответствуют реальным условиям работы штампового инструмента, и поэтому результаты имеют низкую достоверность. Результаты натурных испытаний роликов из стали Х12Ф1 для завивки сверл в горячем состоянии показали, что стойкость роликов, подвергнутых ТЦО, в 1,5 раза выше стойкости после обычной закали и отпуска. Одной из причин возрастания разгаростойкости после ТЦО является увеличение теплопроводности, способствующей более интенсивному отводу тепла с поверхности штампов. Эксперименты по оценке влияния ТЦО инструмента из стали Х12Ф1 показали также, что стойкость вырубных пуансонов увеличивалась в 2— 2,5 раза в сравнении с обычной ТО.

На опытном производстве Института электросварки им. Е. О. Патона АН УССР применяют ТЦО матриц из стали Х12М, используемых для выдавливания медных электродов с циркониевой вставкой. Стойкость матриц после ТЦО увеличивается в 3—4 раза. Аналогичные результаты, т. е. увеличение стойкости матриц из стали ШХ15 в 2—3,5 раза после ТЦО, получены в работе. Есть положительный опыт ТЦО сталей 9ХС и ледебуритной стали, содержащей до 12% Сг.

3.5. УСТОЙЧИВОСТЬ РАЗМЕРОВ СТАЛЬНЫХ ДЕТАЛЕЙ ПОСЛЕ ТЦО

Первоначально было обнаружено отрицательное влияние ТЦО на форму и размеры обрабатываемого изделия. Однако при изучении вопросов, связанных с формоизменением изделий при ТЦО, отмечено, что при термоциклировании образцов (длиной 100 мм и диаметром 8,05 мм) из армко-железа от 30 до 1000°С в зависимости от соотношения скоростей нагрева и охлаждения они могут удлиняться, укорачиваться или сохранять свою форму. Это очень важное обстоятельство. В опытах было установлено следующее: при нагревах со скоростью 30°С/мин и охлаждениях со скоростью 6 °С/мин цилиндрические образцы интенсивно сокращались в длине; при нагревах со скоростью 2 °С/мин и охлаждениях со скоростью 80 °С/мин, наоборот, наблюдалось увеличение длины. Автору работы удалось подобрать такой темп изменения температуры, при котором размеры образцов сохранялись. Так, в случае с опытами на образцах армко-железа для обеспечения размерной стабильности необходимо было, производя нагревы со скоростью 60 °С/мин, охлаждать их со скоростью 75 °С/мин.

Итак, если vнагр> vохл, то происходит сокращение длины цилиндра, если vнагр 1 2 3 . 15 16 17 . 26 27 28 . 30 31 32

Автор: Администрация

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _