Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

технология то

.pdf
Скачиваний:
105
Добавлен:
04.06.2015
Размер:
1.98 Mб
Скачать

Положительно влияет на качество пружин теплое заневоливание (термофиксация), повышающее предел упругости, релаксационную стойкость и ограниченную выносливость пружин.

В зависимости от типа и условий работы пружин виды и объем испытаний могут различаться. В частности, пружины кручения испытывают с определением угла закручивания и крутящего момента, плоские пружины испытывают на остаточную деформацию при изгибе и т.п.

Глава 14. ТЕХНОЛОГИЯ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ШТАМПОВ

По характеру работы штампы предназначаются: 1) для деформации холодного металла (дыропробивные, вырубные, гибочные, вытяжные штампы и волочильные кольца); 2) для деформации горячего металла (молотовые штампы, пуансоны и матрицы формирования, прошивные и обрезные штампы и т. п.); 3) штампы для литья под давлением (пресс-формы).

Разогрев рабочей поверхности штампов при холодной деформации не превышает 200–300 ОС, в то время как при горячей деформации температура нагрева фигуры штампа достигает 500–600 ОС. В особо тяжелых условиях работают пресс-формы, которые соприкасаются с расплавленным металлом и охлаждающей водой.

Для успешной работы штампов при горячей деформации металла твердость их поверхности должна быть не ниже НВ 300 (HRC 33). Твердость рабочей поверхности штампов холодной деформации следует повышать до возможно больших значений, не вызывающих поломку штампов: для штампов из углеродистой стали до HRC 60–62, а из легированных сталей до HRC 56–60.

Штампы для холодной деформации в большинстве случаев работают на прессах и не подвергаются ударной нагрузке. Поэтому для увеличения сопротивления смятию и износу целесообразно повысить твердость рабочих частей штампа.

14.1 Штампы для холодной деформации

Мелкие штампы изготавливают из углеродистых сталей У8, У9 и У12. Благодаря несквозной закалке в малых сечениях углеродистая сталь совмещает высокую твердость поверхности (HRC 60–62) при вязкой сердцевине. Вязкость углеродистых сталей можно повысить добавкой 0,4–0,5 % Сr и 0,2–0,3 % V – сильного карбидообразующего элемента. Введение этих добавок способствует измельчению зерна углеродистой стали. С увеличением размера штампов, изготовленных из углеродистой стали, резко понижается глубина закаленного слоя, что может вызвать продавливание и растрескивание рабочего слоя, а при больших размерах штампа можно совсем не получить закалки на мартенсит. В этих случаях применяют легированные стали. Основное направление легирования заключается в использовании карбидообразующих элементов (хрома, вольфрама, ванадия, молиб-

Страница

102

дена), для высадочных штампов в сталь дополнительно вводят кремний с целью повышения отношения σУ/σВ.

При необходимости обеспечить точные размеры деталей применяют малодеформирующиеся стали, которые почти не изменяют размеры вследствие сохранения в их структуре после термической обработки остаточного аустенита (сталь с марганцем 9ХВГ) или с повышенным содержанием хрома (стали Х12, Х12М,

Х12Ф1, Х12ВМ).

Стали, рекомендуемые ГОСТ 5950–73 для штампов холодной штамповки и режимы их термической обработки приведены в табл. 37.

Стали 9ХФ, 11ХФ, ХВ4 применяют для изготовления пуансонов.

Стали 9X1, ХГС и ХВСГ используют для изготовления матриц и пуансонов, предназначенных для холодной высадки при нетяжелых условиях работы. Стали 6ХС, 4ХВ2С, 5ХВ2С и 6ХВ2С применяют для изготовления ударного инструмента. Типовой маркой стали является ХВ2С с различным содержанием углерода. Стали Х6Ф4М, 6Х6ВЗМФ и типа 8Х4ВЗМЗФ2, 8Х4В2С2МФ применяют для изготовления матриц и пуансонов холодного объемного деформирования, работающих при давлениях 1800–2300 МПа, а также вырубных штампов сложной конфигурации.

Стали Х12, Х12М, Х12Ф1, Х12ВМ используют для изготовления матриц и пуансонов с высокой устойчивостью против истирания и при необходимости соблюдения точных размеров выпускаемой продукции.

Волочильный инструмент (волочильные доски, кольца, глазки) используют для деформирования металла в холодном состоянии. Его изготовляют из стали марок Х12М, Х12Ф1, Х12ВМ, затем закаливают с 1000–1050 ОС и отпускают при 220–250 ОС. Увеличение стойкости волочильного инструмента в эксплуатации достигается дополнительным холодным наклепом очка.

14.2. Штампы для горячей деформации

Штампы для горячей деформации должны обладать теплостойкостью, износостойкостью, сопротивлением смятию, разгаростойкости и хрупкому разрушению. Молотовые штампы, работающие в условиях приложения ударной нагрузки, должны иметь повышенную вязкость (0,4 МДж/м2), которая достигается за счет некоторого снижения твердости (до HRC 35–45). Штампы формирования, прошивной и обрезной инструмент, пресс-формы работают на прессах при плавном приложении нагрузки, но длительном соприкосновении с горячим металлом. Поэтому для них наиболее важно сохранение при отпуске твердости до HRC 45–50, а ударная вязкость может быть ограничена KCU 0,2–0,3 МДж/м2.

Стали, рекомендуемые ГОСТ 5950–73 для штампов горячей штамповки и режимы их термической обработки приведены в табл. 38.

Штампы для горячей штамповки изготовлять из углеродистых сталей нецелесообразно, так как их твердость резко снижается при нагреве выше 250–300 ОС.

Страница

103

Таблица 37. Химический состав и режимы окончательной термической обработки штампов холодной штамповки

(ГОСТ 5950-73) …

Марка

 

 

Содержание элементов, %

 

 

Закалка

Отпуск

стали

C

Si

Mn

Cr

W

Mo

V

tOC

HRC

tOC

HRC

11ХФ

1,05–1,15

0,15–0,35

0,4–0,7

0,15–0,4

0,15–0,35

840–860

62–64

150–170

62–63

ХВ4

1,25–1,45

0,15–0,35

0,15–0,4

0,15–0,4

3,5–4,3

0,15–0,35

820–840

65–67

140–170

62–65

9Х1

0,80–0,95

0,25–0,45

0,15–0,4

1,4–1,7

820–850

61–63

160–180

59–61

9ХС

0,85–0,95

1,20–1,60

0,30–0,6

0,95–1,25

840–860

62–63

160–180

58–62

ХГС

0,95–1,05

0,40–0,70

0,85–1,25

1,3–1,65

820–860

62–64

150–160

61–63

ХВСГ

0,95–1,05

0,65–1,00

0,60–0,9

0,6–1,1

0,5–0,8

0,05–0,15

840–860

62–63

140–160

60–62

Х6ВФ

1,05–1,15

0,15–0,35

0,15–0,4

5,5–6,5

1,0–1,5

0,5–0,8

980–1000

61–65

150–170

60–63

Х6Ф4М

1,7–1,85

0,15–0,40

0,15–0,4

5,7–6,5

0,5–1,0

3,5–4,0

980–1020

64–65

160–180

61–62

6Х6В3МФ

0,50–0,60

0,60–0,90

0,15–0,4

5,5–6,5

2,5–3,2

0,6–0,9

0,5–0,8

980–1020

63–65

160–180

61–62

8Х4В3М3Ф2

0,75–0,85

0,15–0,40

0,15–0,4

3,5–4,5

2,5–3,2

2,5–3,0

1,9–2,5

1150–1170

60–62

540–560

60–62

8Х4В2С2М

0,80–0,90

1,6–2,00

0,25–0,5

4,2–4,9

1,8–2,3

0,8–1,0

1,0–

1060–1090

62–64

540–560

62–63

Х12

2,0–2,2

0,15–0,35

0,15–0,4

11,5–13,0

1,4

950–1000

60–65

180–200

60–62

Х12М

1,45–1,65

0,15–0,35

0,15–0,4

11,0–12,5

0,4–0,6

950–1000

60–65

190–210

60–62

Х12Ф1

1,25–1,45

0,15–0,35

0,15–0,4

11,0–12,5

0,15–0,3

1050–1100

60–64

180–200

60–62

Х12ВМ

2,0–2,20

0,20–0,40

0,15–0,4

11,0–12,5

0,5–0,8

0,6–0,9

0,7–0,9

1020–1040

60–64

180–200

60–62

9ХВГ

0,85–0,95

0,15–0,35

0,90–1,2

0,5–0,8

0,5–0,8

0,15–0,3

820–840

64–66

170–230

60–62

6ХС

0,60–0,70

0,15–0,4

0,15–0,4

1,0–1,3

840–860

56–58

220–260

54–56

4ХВ2С

0,35–0,45

0,15–0,4

0,15–0,4

1,0–1,3

2,0–2,5

860–900

53–55

220–260

52–54

5ХВ2С

0,45–0,55

0,15–0,4

0,15–0,4

1,0–1,3

2,0–2,5

860–900

55–58

220–260

54–56

6ХВ2С

0,55–0,65

0,15–0,4

0,15–0,4

1,0–1,3

2,2–2,7

860–900

57–60

220–260

55–58

6Х3МФС

0,55–0,62

0,35–0,65

0,20–0,6

2,6–3,0

0,2–0,5

0,3–0,6

980–1020

56–60

220–260

54–56

Страница

104

Таблица 38.

Химический состав и режимы окончательной термической обработки штампов горячей штамповки (ГОСТ 5970–73)

 

Марка

 

Содержание легирующих элементов, %

 

 

 

Закалка

Отпуск на

 

стали

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

твёрдость, ОС

 

 

C

Mn

Si

 

Cr

W

Mo

 

V

Ni

tOC

HRC

HRC

HRC

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

50–45

45–40

 

5ХНМ

0,50–0,60

0,5–0,8

0,15–0,35

0,5–0,8

0,15–0,3

 

1,4–1,8

830–860

56–60

420–500

500–550

 

5ХНВ

0,50–0,60

0,5–0,8

0,15–0,35

0,5–0,8

0,4–0,7

 

1,4–1,8

840–860

56–60

420–480

480–550

 

5ХНВС

0,50–0,60

0,30–0,6

0,60–0,90

1.3–1.6

0,4–0,7

 

0,8–1,2

860–880

56–60

480–540

540–560

 

5ХГМ

0,50–0,60

1,2–1,6

0,25–0,65

0,6–0,9

0,15–0,30

 

820–850

56–60

420–500

500–540

 

4ХНМФС

0,35–0,42

0,15–0,4

0,70–1,0

1,3–1,6

0,3–0,5

0,7–0,9

 

0,35–0,5

1,2–1,6

940–960

52–55

460–520

520–540

 

5Х2НМФ

0,46–0,53

0,4–0,7

0,20–0,50

1,5–2,0

0,8–1,1

 

0,30–0,5

1,2–1,6

960–980

56–60

480–540

540–560

 

4ХМФС

0,37–0,45

0,5–0,8

0,5–0,8

1,5–1,8

0,9–1,2

 

0,30–0,5

920–930

55–59

500–550

550–600

 

4Х5МФС

0,32–0,40

0,15–0,4

0,8–1,2

4,5–5,5

1,2–1,5

 

0,30–0,5

1000–1020

50–55

550–590

590–620

 

3Х2В8Ф

0,30–0,40

0,15–0,4

0,15–0,40

2,2–2,7

7,5–8,5

0,20–0,5

 

1075–1125

48–52

590–620

620–640

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4Х2В5МФ

0,3–0,40

0,15–0,4

0,15–0,35

2,0–3,0

3,5–4,2

0,40–0,6

 

0,30–0,6

1060–1080

50–54

600–640

600–640

 

5Х3В3МФС

0,45–0,52

0,30–0,6

0,5–0,8

2,5–3,2

3,0–3,6

0,8–1,1

 

1,5–1,8

Nb

1120–1140

53–56

610–650

650–680

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,05–

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,15

 

 

 

 

 

4Х2В2ФС

0,42–0,50

0,30–0,6

0,30–1.60

2,0–2,2

1,8–2,4

 

0,60–0,9

1080–1100

55–60

600–640

640–680

 

4Х5В2ФС

0,35–0,45

0,15–0,4

0,80–1,20

4,5–5,5

1,6–2,0

 

0,60–0,9

1030–1050

52–56

570–600

600–620

 

4Х4ВМФС

0,37–0,44

0,20–0,5

0,6–1,0

3,2–4,0

0,8–1,2

1,2–1,5

 

0,60–0,9

1050–1070

55–60

600–640

640–670

 

4Х3ВМФ

0,40–0,48

0,30–0,6

0,20–0,40

2,8–3,5

0,6–1,0

0,40–0,6

 

0,60–0,9

1040–1060

52–56

580–620

620–650

 

3Х3М3Ф

0,27–0,34

0,30–0,6

0,20–0,40

2,8–3,3

2,5–3,0

 

0,40–0,6

1030–1050

47–53

560–580

580–600

 

4Х5МФС1

0,37–0,44

0,15–0,4

0,80–1,2

4,5–5,5

1,2–1,5

 

0,80–1,1

1020–1040

50–56

570–600

600–630

 

7Х3

0,65–0,75

0,15–0,4

0,15–0,35

3,2–3,8

 

850–880

54–60

460–490

490–530

 

8Х3

0,75–

0,15–0,4

0,15–0,35

3,2–3,8

 

850–880

55–61

520–560

560–600

 

 

0,85

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Страница

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

105

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Легирование штампов, эксплуатируемых на прессах, имеющих длительное соприкосновение с горячим металлом, проводят с использованием карбидообразующих элементов, повышающих стойкость против отпуска (хромом, вольфрамом, молибденом, ванадием), а из некарбидообразующих элементов – кремнием.

Стали для молотовых штампов, подвергающихся ударным нагрузкам, с целью повышения вязкости и прокаливаемости легируют никелем, а для повышения их теплостойкости – небольшим количеством молибдена или вольфрама. Комплексным легированием карбидообразующими элементами можно значительно повысить вязкость и теплостойкость, исключив дефицитный никель.

Режимы термической обработки и химический состав сталей, рекомендуемых ГОСТ 5970–73 для штампов горячей штамповки, приведены в табл. 38.

Молотовые штампы с массой падающих частей до 3 т изготовляют из стали: 5ХНМ, 5ХНВ, 5ХНВС, а также из более дешевых сталей – хромомарганцевых сталей. 5ХГМ, 6ХВГ – их заменителей. Крупногабаритные молотовые штампы рекомендуется изготавливать из сталей 5Х2НМФ, ЗОХ2Н2ВМФ, ЗОХ2Н2ГМ1Ф1, а также из комплекснолегированных безникелевых сталей 4ХМФС, 4Х5МФС, теплостойких до 550 ОС.

Для изготовления прошивных, обрезных и высадочных штампов неглубокой прошивки и высадки используют стали 7X3 и 8X3 для тяжелых условий работы.

Прессовый инструмент изготовляют из стали 3Х2В8Ф (теплостойкостью до 600–650 ОС, HRC 45–50). Однако эта сталь содержит до 8% дефицитного вольфрама. Ее заменители стали 4Х2В5МФ, 5ХЗВЗМФС, 4Х2В2МФС, 4ХЗВМФ, 4Х5В2ФС, ЗХЗМЗФ. Для повышения прокаливаемости в сталь вводят до 1,5 % Мn (сталь 4ХЗМ2ВФГС с теплостойкостью до 650 ОС).

Инструмент, работающий в особо тяжелых температурно-силовых условиях (высокая степень деформации, полугорячее выдавливание и т. п.), изготовляют из сталей, содержащих повышенное количества карбидообразующих элементов.

Вряде случаев высоколегированные штамповые стали используют только для вставок (стали 4Х5В2ФС, 4Х5МФС, 4Х4ВМФС, 4ХЗВМФ).

Значительную экономию сталей с повышением эксплуатационных свойств можно получить применяя двухслойные штампы с наплавкой фигуры ЭШП.

Ножи для горячей резки металла изготавливают из стали 5ХНМ, ЗХ2В8Ф, 3Х3М3Ф.

Втяжелых условиях работают пресс-формы для литья под давлением цветных сплавов. С одной стороны, они подвержены действию жидкого металла, а с другой – охлаждающей воды. Формы для литья под давлением медных сплавов изготавливают из сталей 3Х2В8Ф, 3Х3М3Ф, 4Х4МВФС, а для литья легких алюминиевых сплавов – из сталей 4Х5В2ФС, 4Х5МФ1С, 4Х5МФС.

Температура отпуска для молотовых штампов зависит от размера штампа и способа его изготовления. Термическую обработку крупных штампов, рекомендуется проводить на кубике, а потом нарезать фигуру; при этом для возможности проведения механической обработки твердость должна быть не выше НВ 290–

Страница

106

330. Мелкие штампы лучше обрабатывать на твердость НВ 360–420. В этом случае вначале следует изготовить фигуры штампа, а затем провести термическую обработку. Штампы средних размеров обрабатывают на НВ 330–360, нарезают фигуру штампа с некоторым допуском, затем следует термическая обработка и окончательная доводка фигуры штампа. После отпуска всего штампа проводят дополнительный отпуск хвостовика штампа при 650–700 ОС.

Массивные штампы нагревают в печах с выдвижным подом, а мелкие – в камерных печах с размещением штампов на поддонах или соляных ваннах. Продолжительность выдержки в печи при нагреве под закалку составляет ориентировочно 50–70 с, а в соляных ваннах 15–20 с на 1 мм толщины; при отпуске время выдержки 2 ч плюс 1 мин на 1 мм толщины штампа.

На стойкость штампов влияет расположение волокна в заготовке. Необходимо, чтобы направление максимальных усилий было перпендикулярно волокну, поэтому фигуру штампа лучше получать штамповкой. Кроме того, соблюдение определенных условий эксплуатации, из которых наиболее существенны периодическая проверка настройки штампов по шаблонам, применение охлаждения и смазки рабочей поверхности штампа (например, охлаждение сжатым воздухом, водо-воздушной смесью, смазка подогретым маслом с графитом и т. п.).

Повысить стойкость штампов можно: 1) азотированием на глубину 0,2–0,3 мм при температуре 560–580 ОС с выдержкой 6–8 ч на 0,1 мм слоя с диссоциацией аммиака 40–60%. Для штампов, изготовленных из сталей 5ХНМ, ЗХ2В8Ф, 4Х5В2ФС, Х12М повышает стойкость применение перед азотированием насыщения поверхности штампа смесью 95 % Сr + 5 % V при 1050 ОС в течение 5 ч и закалка с нормальных температур в масле. Азотирование рекомендуется трехступенчатое (520 ОС 6 ч + 540 ОС 6 ч + 520 ОС 6 ч); 2) применением сталей, выплавленных ЭШП; 3) электроискровым упрочнением твердыми сплавами (типа Т15К6 и Т30К4) с использованием импульсных разрядов длительностью 0,01 с при напряжении 125 В, силе тока 2,5–3,0 А и конденсаторах 100 мФ; 4) наплавкой фигуры штампов сормайтом (30 % Сr, 8 % Ni, 4 % Si) или твердыми сплавами и мар- тенситно-стареющими сталями.

В последнее время для поверхностного упрочнения штампового и режущего инструмента используют лазерные установки. Закалка рабочих кромок вырубных штампов из сталей У8 и У10 на установке «Квант 16» способствует повышению их твердости и стойкости в эксплуатации в два раза, а пуансонов из стали У10 в 1,5 раза. Указывается, что облучение лазером рабочих частей вырубных штампов из стали Х12 после обычной термической обработки дополнительно повышает их стойкость в два-три раза. Также повышается твердость и теплостойкость режущего инструмента из сталей Р18, Р6М5 и других. Отмечается, что интервал плотности энергии импульсов лазерного излучения, которые способствуют повышению эксплуатационной стойкости, сравнительно узкий.

Особенно эффективно лазерное упрочнение для повышения износостойкости штампов, используемых на скоростных прессах-автоматах.

Литые штампы рекомендуется отливать из хромоникелевых сталей с несколько пониженным содержанием углерода (типа 40ХНМ, 45ХНВ, 45ХНМФ).

Страница

107

Они должны обладать хорошей жидкотекучестью и малой склонностью к трещинообразованию. Особое внимание при отливке штампов должно быть уделено получению плотных отливок с мелкой кристаллической структурой. До обрезки прибыли литые штампы подвергают высокому отпуску при 650–670 ОС с выдержкой 3–4 ч и медленному охлаждению в печи до 300 ОС для снятия напряжений. После обрезки прибыли и зачистки поверхности их отжигают при 860 ОС с медленным охлаждением в печи на твердость не выше НВ 240. Окончательная термическая обработка – закалка с 880–900 ОС в масле и высокий отпуск. Температура отпуска, а следовательно и твердость штампов, как и в кованых, зависит от их размеров. Для мелких штампов она равна 450–500 (НВ 388–444), для средних –

500–550 (НВ 363–380), а крупных – 550–600 °С (НВ 321–363).

После проведения общего отпуска хвостовики штампов подвергают дополнительному отпуску при 650–700 ОС.

Стойкость литых штампов повышается при изготовлении их из стали, выплавленной ЭШП. Значительная экономия металла достигается при изготовлении двухслойных штампов с использованием ЭШП (например кузнечные штампы, в которых 25–40 % из стали 45ХНМ и 75–60% из стали 45).

Чугунные штампы по сравнению со стальными имеют ряд преимуществ: они дешевле, их легко обрабатывать резанием, они устойчивы к вибрациям, стойки в условиях сухого трения вследствие смазочных свойств графита чугуна. Штампы изготавливают из хромоникелевых и модифицированных серых чугунов; хорошие результаты показал чугун с шаровидным графитом. Чугунные штампы используют при холодной глубокой вытяжке листового металла.

Штампы из графитизированной стали сочетают высокую твердость и прочность стали с хорошей обрабатываемостью, вибрационной стойкостью и смазочными свойствами графита. Для штампов используют высокоуглеродистую сталь с 1,4–1,45 % С, часть которого графитизируется при 900 ОС в течение 20 ч. Процесс графитизации можно ускорить предварительной нормализацией с 950 ОС. Окончательная термическая обработка заключается в закалке с 820–850 ОС и отпуске, который для штампов, предназначенных для холодной деформации, проводят при 160–200 ОС (твердость HRC 56–60), а для горячей деформации при 550–600 ОС (твердость НВ 300–320). При особых требованиях сталь легируют 0,2–0,4 % Мо. По данным фирмы «Timken», стойкость пуансонов холодной вытяжки для обойм подшипников повышается в 2–3 раза по сравнению с обоймами из стали ШХ15.

Глава 15. ТЕХНОЛОГИЯ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ РЕЖУЩЕГО И ИЗМЕРИТЕЛЬНОГО ИНСТРУМЕНТА

15.1.Стали для измерительных инструментов

Ксталям для измерительных инструментов предъявляется комплекс требований, из которых наиболее важными являются высокая износостойкость, сохранение постоянства линейных размеров и формы при эксплуатации, высокая чис-

Страница

108

тота поверхности (высокая полируемость). Для измерительных инструментов могут применяться как высокоуглеродистые заэвтектоидные стали, так и стали с дополнительным легированием хромом, марганцем, вольфрамом и ванадием. В отечественной практике для измерительных плит наиболее широко используют стали типа Х (0,95 – 1,10 % C; 1,3 – 1,65 % Cr) и 12Х1 (1,15 – 1,25%C; 1,3 – 1,65% Cr).

Высокая твердость сталей достигается закалкой на мартенсит с низким отпуском. Температура аустенитизации для стали Х составляет 650 – 860 ОС, а для стали 12Х1 855 – 870 ОС. Твердость после отпуска стали 12Х1 выше, чем стали Х, что связано с большим содержанием углерода в стали 12Х1. Высокая полируемость сталей зависит от уровня твердости, который должен быть не ниже HRC 63

– 64. При высокой твердости хорошая полируемость стали обеспечивается получением равномерно распределенных некрупных избыточных карбидов и повышенной металлургической чистотой стали. Наличие крупных неметаллических включений может приводить к выкрашиванию в процессе полирования. Кроме того, неметаллические включения могут стать центрами развития коррозии на поверхности измерительного инструмента.

Для измерительного инструмента важным является стабильность во времени размеров и формы. В закаленном и отпущенном состояниях в стали протекают процессы, вызывающие размерные изменения. К таким процессам относятся релаксация остаточных напряжений, дальнейший распад мартенсита с уменьшением тетрагональности его решетки, мартенситное превращение остаточного аустенита. Низкотемпературный отпуск практически не изменяет количества остаточного аучтенита. Для уменьшения его содержания применяют многократное охлаждение до –70 ОС с последующим отпуском при 120–125 ОС. В ряде случаев рекомендуется шестикратное повторение обработки холодом и отпуска, при этом количество остаточного аустенита уменьшается в несколько раз.

Влияние многократного охлаждения до – 70 ОС на количество остаточного аустенита в стали Х после закалки с 860 ОС приведено в табл. 39.

Так как распад мартенсита сопровождается уменьшением объема, относительное укорочение при распаде 1,0 % мартенсита при низком отпуске составляет 1,566∙10–5, а превращение остаточного аустенита происходит с увеличением объема (превращение 1,0 % остаточного аустенита сопровождается относительным удлинением на 1,201∙10–4). Таким образом, объемные изменения в случае превращения аустенита почти на порядок выше, чем при распаде мартенсита. Отсюда следует, что при сохранении в структуре стали небольшого количества остаточного аустенита суммарного изменения объема (длины) практически не происхо-

дит.

Таблица 39

 

Наименование термической обработки

HRC

Аост, %

 

 

Закалка в масле (20 ОС)

64–65

9–11

 

 

Закалка в масле + охлаждение до – 70 ОС

64,5–66

4–5

 

 

То же + отпуск при 125 ОС, 12ч + охлаждение

65–66

2,5–3,5

 

 

до – 70 ОС

 

 

 

 

То же + отпуск при 125 ОС, 12ч и третье охла-

65–66

1,5–2,5

 

 

ждение до – 70 ОС

 

 

 

 

 

Страница

 

 

 

 

 

109

 

 

 

 

 

 

 

 

Стали У10, У10А (0,95 – 1,04 % С), У11, У11А (1,05 – 1,14 % С), У12, У12А

Для измерительных плит важным свойством является хорошая сцепляе-

 

(1,15 – 1,24) и У13, У13А (1,25– 1,35 % С) закаливают с 760 – 780 ОС в воду, при

мость (притираемость). Она зависит от чистоты поверхности и от состава мартен-

 

этом получают HRC 64 – 66; dкp = 10 – 20 мм после закалки в воду и 4 – 6 после

сита. В частности, высокие содержания хрома ухудшают сцепляемость вследст-

 

закалки в масло. Низким отпуском при 150 – 160 ОС можно получить твердость

вие образования прочной пленки на поверхности.

 

сталей У10 и У10А HRC 62 – 63; стали У11, У11А, У12, У12А, У13, У13А отпус-

Для мелких измерительных плит могут быть использованы мартенситно-

 

кают при 200 – 220 ОС, при этом получают HRC 58 – 59.

стареющие стали на железоникелевой основе, обработанные на твердость 63 – 65

 

Углеродистые стали относятся к сталям неглубокой прокаливаемости, нете-

HRC. К преимуществам этих сталей относится хорошая обрабатываемость реза-

 

плостойким. Малая устойчивость переохлажденного аустенита углеродистых ста-

нием после закалки на низкоуглеродистый мартенсит с твердостью HRC менее 30.

 

лей обусловливает их низкую прокаливаемость (до сечений 5 – 10 мм). Низкая ус-

Измерительные инструменты типа лекал, шаблонов, скоб изготовляют пу-

 

тойчивость аустенита определяет основные достоинства и недостатки таких ста-

тем вырубки из листа. Для этой группы инструментов применяют низкоуглероди-

 

лей.

стые (20, 20Х) и среднеуглеродистые (50, 50Г) стали. Для повышения твердости и

 

Достоинствами углеродистых сталей является то, что в малых сечениях (до

износостойкости инструменты из низкоуглеродистых сталей подвергают цемен-

 

15 – 20 мм) после закалки достигается высокая твердость в поверхностном слое

тации, закалке с 790 – 810 ОС в масло (сталь 20Х) или воду (сталь 20) и низкотем-

 

(HRC 63 – 66) и мягкая, вязкая сердцевина инструмента. Такие свойства благо-

пературному отпуску при 150 – 180 ОС, 2 – 3 ч. Инструменты из среднеуглероди-

 

приятны для такогo инструмента, как ручные метчики, напильники, пилы, стаме-

стых сталей подвергают закалке с индукционного нагрева и низкому отпуску.

 

ски, долота, зубила и т. д. В отожженном состоянии углеродистые стали имеют

 

 

 

 

низкую твердость (НВ 150 – 180), в них легко при отжиге получается структура

15.2. Стали для режущего инструмента

 

зернистого цементита, что обусловливает их хорошую обрабатываемость при из-

 

 

 

 

готовлении инструмента. Заэвтектоидные стали закаливают от температур АС1+

Стали для режущего инструмента (резцы, сверла, фрезы, протяжки, метчи-

 

(30 – 50) ОС, а доэвтектоидные от AС3+ (30– 40) ОС, т. е. углеродистые стали име-

ки, пилы и т. д.) должны обладать высокой твердостью режущей кромки – HRC 63

 

ют низкую температуру закалки. Такая температура нагрева под закалку техно-

– 66; высокой прочностью и сопротивлением малой пластической деформации;

 

логически легко выполнима, вызывает малое окисление и обезуглероживание ин-

теплостойкостью (красностойкостью), особенно при высоких скоростях резания и

 

струмента. Закалка осуществляется в воде. После закалки углеродистые стали со-

обработке труднообрабатываемых деталей.

 

держат относительно малое количество остаточного аустенита – до 5 – 8 %, что не

Углеродистые и легированные стали при правильном применении могут

 

уменьшает их твердости и исключает необходимость проведения обработки для

удовлетворять первым двум требованиям, но не являются теплостойкими (от-

 

распада остаточного аустенита.

дельные марки легированных сталей являются полутеплостойкими).

 

Недостатками углеродистых сталей является малая прокаливаемость и зака-

15.2.1 Углеродистые стали

 

ливаемость. Она не позволяет применять эти стали для инструмента сечением бо-

 

лее 20 – 25 мм. Стали нетеплостойки, высокая твердость их сохраняется лишь до

 

 

 

 

температур 200 – 250 ОС. Стали имеют высокую чувствительность к перегреву

Углеродистые инструментальные стали являются наиболее дешевыми. Как

 

вследствие растворения избыточных карбидов в аустените. Может наблюдаться

правило, их применяют для изготовления малоответственного режущего инстру-

 

неоднородная твердость на поверхности инструмента вследствие возможности

мента, работающего при малых скоростях резания, не подвергаемого разогреву в

 

частичного распада по перлитной ступени при переносе инструмента из печи в

процессе эксплуатации. Углеродистые стали регламентируют по ГОСТ 1435 – 74.

 

охлаждающую среду.

 

 

 

 

Из-за существенных недостатков углеродистых сталей их мало применяют в

Углеродистые стали У7 и У7А (0,65 – 0,74 % С) после закалки в воду с 800

 

промышленности, особенно в механизированном производстве.

– 820 ОС имеют HRC 63 – 65. Критический диаметр d = 15 – 20 мм после закалки в

 

 

 

 

воду и 4–6мм после закалки в масло. Низким отпуском при 150 – 160 ОС можно

 

15.2.2. Легированные стали

понизить твердость до 61 – 63 HRC.

 

 

 

 

Стали У8, У8А (0,75 – 0,84 % С) и У9, У9А (0,85– 0,94 % С) после закалки с

 

Легирование инструментальных сталей для режущего инструмента позволя-

780 – 800 ОС в воду имеют твердость HRC 63 – 65; dкр = 15 – 20 мм после закалки

 

ет уменьшить недостатки углеродистых сталей, т. е. прежде всего повысить про-

в воду и 4 – 6 мм после закалки в масло. Низким отпуском при 200 – 220 ОС мож-

 

каливаемость, а также добиться новых существенных качеств инструмента. Свой-

но понизить твердость до HRC 57 – 59.

 

ства и состав легированных сталей для режущего инструмента регламентируются

 

 

 

 

ГОСТ 5950 – 73.

 

Страница

 

 

Страница

 

110

 

 

 

111

 

Стали для режущего инструмента подразделяют на стали неглубокой и глу-

 

15.2.3 Быстрорежущие стали

бокой прокаливаемости. В группу сталей неглубокой прокаливаемости входят

 

 

 

 

низколегированные стали, содержащие невысокое содержание хрома (0,4 – 0,7

 

Типовые быстрорежущие стали с вольфрамом применяют в виде трех

%), ванадия (0,15 – 0,30 %) – 7ХФ, 8ХФ, 9ХФ, 11ХФ; а также стали с вольфрамом

 

марок: Р18, Р12 и Р9 (табл. 40).

– ХВ4, В2Ф. Легирование хромом несколько повышает устойчивость переохлаж-

 

Из высокотеплоустойчивых сталей наиболее экономичной является

денного аустенита и прокаливаемость по сравнению с углеродистыми сталями.

 

сталь Р6М5Ф3 с содержанием около 1 % С. Она дает повышение стойкости

Использование ванадия для легирования этих сталей позволяет обеспечить мень-

 

инструмента в 1,5–2 раза большее, чем вольфрамовые стали (Р18, Р12). Сталь

шую чувствительность стали к перегреву и регламентированную глубину прока-

 

Р18, благодаря значительной карбидной неоднородности, малой вязкости и

ливаемости. Так, применяя разную температуру закалки, можно регулировать

 

пластичности рационально применять для шлифуемого инструмента неболь-

толщину закаленного слоя, не опасаясь перегрева стали. По этой причине для ста-

 

ших размеров (диаметром 15–50 мм). Для большинства фасонных инструмен-

лей типа 7ХФ, 8ХФ, 9ХФ рекомендуют два температурных интервала нагрева под

 

тов (фрез, разверток, сверл, протяжек) вместо стали Р18 можно использовать

закалку. Более высокая температура закалки позволяет растворить лишь часть

 

сталь Р12 или Р6М5.

карбида ванадия в аустените и повысить его устойчивость, а нерастворенная часть

 

Перед горячей механической обработкой ставится задача раздробления

карбида ванадия оказывает барьерное действие на рост зерна. При принятом со-

 

хрупких карбидов на отдельные зерна, в связи с чем слитки подвергают 2–3

держании ванадия в этих сталях (0,15 – 0,30 %) граница образования структуры

 

кратному обжатию. После ковки и отжига в структуре стали имеются зерни-

перегрева повышается до 900 – 950 ОС.

 

стые карбиды с крупными первичными эвтектическими карбидами и более

Подобные стали используют для изготовления метчиков, пил, зубил, отрез-

 

мелкими вторичными. Отжиг быстрорежущей стали ведется, как любой инст-

ных матриц и пуансонов, ножей холодной резки, подвергаемых местной закалке.

 

рументальной стали, на зернистый перлит с нагревом до температур АС1 + (40

Стали с вольфрамом ХВ4, В2Ф имеют повышенное содержание углерода,

 

– 60) ОС, т.е. 860–880 ОС, с последующим медленным охлаждением по 20–25

что обеспечивает получение карбида М6С и мартенсита с высоким содержанием

 

ОС/ч до 600 ОС. Анализ кинетики распада переохлажденного аустенита пока-

углерода, благодаря чему эти стали имеют после закалки наиболее высокую твер-

 

зывает, что более рационален изотермический отжиг с нагревом 860–880 ОС и

дость (HRC 65 – 67) и износостойкость. Они применяются для обработки твердых

 

изотермической выдержкой при температурах 720–740 ОС в течение не менее

металлов, например валков холодной прокатки, при небольшой скорости резания.

 

3–4 ч с последующим охлаждением на воздухе. При таком отжиге сталь полу-

В группу сталей глубокой прокаливаемости входят хромистые стали с более

 

чает твердость не более НВ 255, а для высоколегированных быстрорежущих

высоким содержанием хрома (1,4 – 1,7 %) и стали комплексно легированные не-

 

сталей не более НВ 285. Применение изотермического отжига быстрорежу-

сколькими элементами – (хромом, марганцем, кремнием, вольфрамом).

 

щих сталей значительно сокращает время операции. Повышения температуры

Хромистые стали 9Х1, Х по составу подобны подшипниковой стали ШХ15

 

нагрева допускать не следует, так как значительно увеличивается устойчи-

и могут быть заменены ею. Комплексно легированные стали 9ХС, ХГС, ХВГ об-

 

вость переохлажденного аустенита, затягивается процесс отжига, а при дли-

ладают высокой прокаливаемостью. Особенно это относится к сталям с марган-

 

тельных выдержках могут образоваться стабильные карбиды WC, МоС, кото-

цем, поэтому стали типа ХВГ применяют для крупного режущего инструмента,

 

рые при дальнейшем нагреве под закалку практически не переходят в раствор

работающего при малых скоростях резания (протяжки, развертки, сверла и др.).

 

аустенита.

Легирование кремнием позволяет повысить устойчивость против отпуска. Стали

 

Быстрорежущая сталь приобретает красностойкость только после за-

9Х5ВФ и 8Х4В2М2Ф2 применяют для деревообрабатывающего режущего инст-

 

калки и отпуска. Стали с содержанием 18% W нагревают для закалки до 1260–

румента. Сталь 8Х4В2М2Ф2 является низколегированной быстрорежущей ста-

 

1280 ОС. С уменьшением содержания вольфрама температура нагрева пони-

лью. Она является полутеплостойкой, обладает достаточно хорошей теплопро-

 

жается: для сталей с 12% W она составит 1240–1260 ОС, с 9%W 1220–1240 ОС,

водностью (из-за малого содержания вольфрама) по сравнению с инструментом

 

а для наиболее распространенных быстрорежущих сталей Р6М5 и Р6М3–

из классических быстрорежущих сталей, что исключает прижигание дерева при

 

1210–1230 ОС. Для сталей с молибденом повышение температуры нагрева вы-

механической обработке его на больших скоростях. Однако существенным недос-

 

ше указанных может привести к росту зерна и резкому снижению прочности

татком перечисленных легированных сталей является их низкая теплостойкость,

 

при изгибе (с 4000 до 2500 МПа).

что исключает возможность их применения для режущего инструмента, эксплуа-

 

 

 

 

тируемого в тяжелых условиях, связанных с разогревом режущей кромки. В таких

 

 

 

 

условиях работы можно применять лишь стали с высокой теплостойкостью, т. е.

 

 

 

 

быстрорежущие.

 

 

 

 

 

Страница

 

 

Страница

 

112

 

 

 

113

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 40

Высокая температура нагрева быстрорежущих сталей для закалки объяс-

Химический состав и режимы окончательной термической обработки быстрорежущих сталей (ГОСТ 19265–73)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

няется необходимостью перевода легирующих элементов в раствор аустенита

 

Марка

 

Содержание основных элементов, %

 

Температура нагрева,

Твёрдость

 

стали

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ОС

после от-

для получения легированного мартенсита, а после отпуска − вторичной твер-

 

 

C

Cr

 

W

V

Mo

Co

Закалка

 

Отпуск

пуска,

дости. Нормально закаленные быстрорежущие стали имеют наряду с мартенси-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

HRC

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

том до 30 % остаточного аустенита и до 15 % карбидов не перешедших в рас-

 

Р18

0,7–0,8

3,8–3,4

 

17,0–18,5

1,0–1,4

Менее 1,0

1270–1290

 

550–570

62–65

 

Р12

0,8–0,9

3,1–3,5

 

12,0–13,0

1,5–1,9

Менее 1,0

1240–1260

 

550–570

62–65

твор; твердость HRC 61 и ниже. Наиболее высокую твердость после закалки

 

Р9

0,85–0,95

3,8–4,4

 

8,5–10,0

2,0–2,6

Менее 1,0

1220–1240

 

550–570

62–64

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

имеют стали Р18 и Р12 при нагреве на 1150 ОС, а стали Р6М5 и Р6М3 − на 1100

 

Р6М5

0,8–0,88

3,8–4,4

 

5,5–6,5

1,7–2,1

5,0–5,5

1210–1230

 

540–560

63–65

 

Р6М3

0,85–0,95

3,0–3,5

 

5,5–6,5

2,0–2,5

3,0–3,6

1200–1230

 

540–560

62–64

ОС. Однако закалка быстрорежущих сталей с этих температур ведет к снижению

 

Р18Ф2

0,85–0,95

3,8–4,4

 

17,0–18,0

1,8–2,4

1270–1290

 

560–580

63–66

 

Р14Ф4

1,20–1,30

4,0–4,6

 

13,0–14,5

3,4–4,1

1240–1260

 

560–580

63–66

твердости при отпуске вследствие малой легированности аустенита (значитель-

 

Р12Ф3

0,95–1,05

3,8–4,3

 

12,–13,0

2,5–3,0

0,5–1,0

1240–1260

 

550–570

62–65

 

 

 

ная часть карбидов не перешла в раствор). Стали, закаленные с пониженных

 

Р9Ф5

1,4–1,5

3,8–4,2

 

9,0–10,5

4,3–5,1

Менее 1,0

1230–1250

 

560–580

63–65

 

Р6М5Ф3

0,96–1,05

3,8–4,3

 

5,7–6,7

2,2–2,6

5,5–6,0

1210–1230

 

540–560

63–65

температур, при отпуске резко снижают твердость, а закаленные с нормальных

 

Р9К10

0,9–1,0

3,8–4,3

 

9,0–10,5

2,0–2,6

Менее 1,0

9,0–10,5

1220–1240

 

560–580

63–66

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

температур дают вторичную твердость до HRC64 и выше после отпуска 560 ОС

 

Р9К5

0,9–1,0

3,8–4,4

 

9,0–10,5

2,0–2,6

Менее 1,0

5,0–6,0

1220–1240

 

560–580

63–66

 

Р18К5Ф2

0,85–0,95

3,8–4,4

 

17,0–18,5

1,8–2,4

Менее 1,0

5,0–6,0

1270–1290

 

560–580

64–67

(сталь Р6М5) и 580

О

С (сталь Р18). Повышение твердости объясняется выделе-

 

Р10К5Ф5

1,45–1,55

4,0–4,6

 

10,0–11,5

4,3–5,1

Менее 1,0

5,0–6,0

1230–1250

 

560–580

64–67

 

 

Р9М5К8

1,0–1,1

3,0–3,6

 

8,5–9,6

2,1–2,5

3,8–4,3

7,5–8,5

1210–1240

 

560–570

65–67

нием высокодисперсных легированных карбидов из мартенсита и остаточного

 

Р6М5К5

0,8–0,88

3,8–4,3

 

6,0–7,0

1,7–2,2

4,8–5,8

4,8–5,3

1210–1240

 

540–560

64–65

 

 

 

аустенита, превращением остаточного аустенита в мартенсит при охлаждении.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Остаточный аустенит быстрорежущей стали, аналогично переохлажденному,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

очень устойчив и не распадается в процессе нагрева и вы–держки при отпуске.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Но в связи с выделением карбидов вовремя выдержки при 560–580 ОС он обед-

 

 

 

 

Страница

 

 

 

 

 

 

 

няется углеродом и легирующими элементами. Мартенситная точка его повы-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

шается и при охлаждении после отпуска происходит уменьшение количества ос-

 

 

 

 

114

 

 

 

 

 

 

 

 

 

таточного аустенита. Так как за одну операцию охлаждения полного распада остаточного аустенита не происходит, то применяют многократные отпуски. Для сталей Р18 и Р9 три отпуска, а для Р6М5, Р6М3, имеющих после закалки около 20 % остаточного аустенита, достаточно двух отпусков. Многократные отпуски проводят при температуре 560 ОС для сталей Р6М5 и Р6М3 и до 580 ОС для Р18 с часовой выдержкой, охлаждение на воздухе. Разложение остаточного аустенита можно осуществить обработкой холодом при температуре от –80 до –100 ОС. При этом твердость повышается до HRC 65 и можно ограничиться одним отпуском при тех же температурах с часовой выдержкой. Обработку холодом следует проводить сразу после закалки, иначе может пройти стабилизация остаточного аустенита; в инструменте сложной формы возможно образование трещин, поэтому более низкие температуры применять не следует.

Перед каждой закалкой быстрорежущая сталь обязательно должна подвергаться отжигу, в противном случае может образоваться нафталинистый излом, сопровождающийся резким снижением вязкости и стойкости инструмента в эксплуатации.

В связи с малой теплопроводностью быстрорежущих сталей их нагревают под закалку с предварительным подогревом до 800–900 ОС в камерных печах или соляных электродных ваннах. Выдержка при окончательной температуре нагрева для закалки устанавливается 6 – 7 с на каждый миллиметр диаметра или толщины изделия при нагреве в соляных ваннах и 10 – 12 с при нагреве в камерной печи.

Страница

115

Лучшую стойкость в работе инструмент приобретает при закалке с охлаждением в масле. В случае необходимости уменьшить напряжения применяют ступенчатую закалку в горячих средах. Температура горячей закалочной среды должна соответствовать наибольшей устойчивости переохлажденного аустенита, т.е. 500–550 ОС. После выдержки в горячей закалочной среде инструмент охлаждается в масле. На рис. 40 приведены графики полного цикла термической обработки быстрорежущей стали.

Рис. 40 – Графики полного цикла термической обработки быстрорежущих сталей: а) термическая обработка включает отжиг, закалку в масле и три отпуска; б) термическая обработка состоит из изотермического отжига, ступенчатой закалки, обработки холодом и одного отпуска.

Можно изготавливать инструмент из быстрорежущих сталей методом порошковой металлургии. Это дает ряд преимуществ заключающихся в получении более дисперсных равномерно распределенных карбидов, мелкого зерна, повышении эксплуатационной стойкости. Температура закалки такого инструмента не должна превышать температуры спекания (~1200 ОС). Поэтому метод порошковой металлургии рекомендуется применять для вольфрамомолибденовых сталей с содержанием не более 6 % W.

Страница

116

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1.Соколов К.И., Технология термической обработки металлов и проектирование термических цехов: Учебник для ВУЗов./ К.И.Соколов, И.К.Коротич, – М.: Металлургия, 1998. – 384 с.

2.Башнин Ю.А.,Технология термической обработки стали. Учебник для вузов. / Ю.А.Башнин, Б.К.Ушаков, А.Г.Секей. М.: Металлургия, 1986. – 424 с.

3.Солодихин А.Г. Технология, организация и проектирование термических цехов: Учебное пособие для металлургических и машиностроительных ВУ-

Зов./ – М.: Высш. шк., 1987. – 368 с.

4.Технология термической обработки стали. Лейпциг, 1976. Пер. с нем. М.:, Металлургия, 1981. 608 с.

5.Корягин Ю.Д. Тепловые и электрические расчеты термических печей: Учебное пособие./ – Челябинск: ЮУрГУ, 2000. – 178 с.

6.Эйсмондт Ю.Г. Термическое оборудование и его ремонт. – В 4–х кн. – Кн.2. Охлаждающее и вспомогательное термическое оборудование: Учебное пособие. – Челябинск: ЮУрГУ, 1997. – 159 с.

7.Корягин Ю.Д. Термическое оборудование и его расчет. – В 4–х кн. – Кн.3. Дополнительное оборудование, механизация и агрегатирование в термических цехах: Учебное пособие. / – Челябинск: ЮУрГУ, 1997. – 161 с.

8.Термическая обработка в машиностроении.: Справочник./под ред. Ю.М.Лахтина, А.Г.Рахштадта:_М.:Машиностроение, 1980.–783.с.

9.Берштейн М.А. Термомеханическая обработка стали / М.Л.Берштейн, В.А.Займовский, Л.М.Капуткина– М.: Металлургия, 1983.–480с.

10.Смирнов М.А. и др. Основы термической обработки сталиУчебное пособие./М.А.Смирнов, В.М.Счастливцев, Л.Г.Журавлёв.–М.:Наука и технология, 2002. – 519с.

11.Химико–термическая обработка металлов и сплавов.: Справочник / под ред. Ляховича Л.С. –М.: Металлургия, 1981. – 424с.

12.Лазерная и электронно–лучевая обработке материалов: Справочник / Рыкалин Н.М., Углов А.А., Зуев И.В., Кокора А.Н.. – М.: Машиностроение, 1985–496с.

13.Геллер Ю.А. Инструментальные стали. / Ю.А.Геллер – М.: Металлургия. 1968. – 568с.

14.Марочник сталей и сплавов.:Справочник. /В.Г.Сорокин, А.В.Волосникова. С.А.Веткина. – Под ред. В.Г.Сорокина – М.: Машиностроение, 1989. – 640с.

Страница

117

ОГЛАВЛЕНИЕ

 

 

Глава 8. Термическая обработка на машиностроительных заводах .......................

58

Введение ........................................................................................................................

3

 

8.1. Особенности технологии термообработки заготовок из

 

Глава 1. Общие положения курса технологии термической обработки

 

 

конструкционных сталей .............................................................................................

58

1.1. Технология термической обработки как цикл производства..............................

4

 

8.2. Предварительная термообработка для улучшения

 

1.2. Основы проектирования термических цехов, участков, отделений..................

5

 

обрабатываемости резанием ........................................................................................

59

Глава 2. Технология термической обработки слитков и непрерывно литых

 

 

8.3. Предварительная термообработка для повышенной обрабатываемости

 

заготовок .......................................................................................................................

6

 

холодным пластическим деформированием ..............................................................

60

Глава 3. Технология термообработки крупных поковок для производства

 

 

8.4. Улучшение поковок ..............................................................................................

62

валков горячей прокатки .............................................................................................

9

 

8.5. Особенности технологии термической обработки отливок ..............................

64

3.1 Типовые режимы термообработки ......................................................................

10

 

8.6. Очистка заготовок от окалины .............................................................................

68

Глава 4. Технология термообработки сортового проката

 

 

Глава 9. Технология термической обработки коленчатых и

 

общего назначения ......................................................................................................

12

 

распределительных валов ............................................................................................

68

4.1. Термическая обработка сортового проката из углеродистых

 

 

9.1. Термическая обработка коленчатых валов .........................................................

69

инструментальных сталей ..........................................................................................

15

 

9.2. Коленчатые валы из чугуна ..................................................................................

71

4.2.Термообработка сортового проката из легированных

 

 

9.3. Термическая обработка распределительных валов ............................................

71

инструментальных сталей ..........................................................................................

17

 

Глава 10. Технология термической обработки деталей трансмиссии

 

4.3. Термообработка сортового проката из шарикоподшипниковых сталей ........

19

 

транспортных средств ..................................................................................................

72

4.4. Термообработка проката из конструкционных сталей .....................................

21

 

10.1. Термическая обработка полуосей ......................................................................

72

4.5. Технология термообработки сортового проката из углеродистых

 

 

10.2. Термическая обработка крестовин карданных передач ..................................

73

и легированных конструкционных сталей ................................................................

22

 

Глава 11. Технология термической обработки шестерён .........................................

74

4.6. Термообработка проката из рессорно-пружинных сталей ...............................

23

 

11.1. Шестерни, упрочняемые объёмной закалкой с отпуском ...............................

74

4.7. Термообработка проката из конструкционных сталей для

 

 

11.2. Шестерни из низкоуглеродистых легированных сталей,

 

холодной деформации .................................................................................................

24

 

упрочняемые химико-термической обработкой ........................................................

75

4.8. Технология термообработки калиброванной стали ..........................................

25

 

11.3. Стали для шестерён, упрочняемых цементацией и нитроцементацией ........

76

4.9. Контроль качества термообработки сортового проката ...................................

30

 

11.4. Технология цементации и нитроцементации шестрён ....................................

77

Глава 5. Технология термической обработки железнодорожных колес ................

30

 

11.5. Шестерни, упрочняемые поверхностной и объемно-поверхностной

 

5.1. Предварительная термообработка железнодорожных колес ...........................

32

 

закалкой при индукционном нагреве

 

5.2. Технология окончательной термообработки железнодорожных колес ..........

34

 

Глава 12. Технология термической обработки деталей

 

5.3. Контроль качества ................................................................................................

34

 

подшипников качения .................................................................................................

81

Глава 6. Технология термической обработки железнодорожных рельсов ............

35

 

12.1. Термическая обработка поковок деталей подшипника .................................

83

6.1. Стали для изготовления рельсов .........................................................................

35

 

12.2. Нормализация и ускоренный отжиг поковок стали ШХ15 ............................

84

6.2. Технологический процесс производства железнодорожных рельсов .............

36

 

12.3. Термическая обработка деталей подшипников

 

6.3. Закалка рельсов с прокатного нагрева ................................................................

37

 

12.4. Контроль качества термической обработки хромистой стали ........................

87

6.4. Термическая обработка рельсов по всей длине .................................................

38

 

12.5. Технология цементации и термической обработки подшипников

 

6.5. Контроль качества термической обработки .......................................................

39

 

из сталей 18ХГТ и 15Г1 ...............................................................................................

89

Глава 7. Упрочняющая термическая обработка проката .........................................

39

 

Глава 13. Технология термической обработки пружин и рессор

 

7.1. технология термообработки стержневой арматуры ..........................................

39

 

13.1. Условия работы пружин и рессор. Требования к

 

7.1.1. Общая характеристика арматурных сталей .....................................................

40

 

рессорно-пружинным сталям ......................................................................................

90

7.2. Технология термического упрочнения фасонных профилей проката .............

42

 

13.2. Термическая обработка пружин из сталей общего назначения,

 

7.3. Технология термомеханического упрочнения проката ....................................

43

 

упрочняемых холодной пластической деформацией с последующим

 

7.4. Технология термической обработки листового проката ..................................

44

 

отпуском .......................................................................................................................

92

7.5. Термическая обработка листового проката из углеродистых сталей

 

 

13.3. Термическая обработка пружин из сталей общего назначения,

 

7.6. Технология термической обработки труб ..........................................................

51

 

упрочняемых закалкой с отпуском ............................................................................

93

7.7. Технология термообработки проволоки .............................................................

57

 

13.4. Технология термической обработки рессор .....................................................

96

 

Страница

 

 

 

Страница

 

 

118

 

 

 

 

119

 

 

13.5.Термомеханическая обработка рессор и пружин……………………………98

13.6.Влияние качества поверхности, обезуглероживания и поверхностной

обработки на свойства упругих элементов ..............................................................

99

13.7. Контроль качества упругих элементов ............................................................

100

Глава 14. Технология термической обработки штампов ........................................

102

14.1.Штампы для холодной деформации ………………..................................101

14.2.Штампы для горячей деформации …………………………………………..102 Глава 15. Технология термической обработки режущего и измерительного инструмента

15.1.Стали для измерительного инструмента …................................................108 15.2.Стали для режущего инструмента ……………………………………………109

Библиографический список .........................................................................

116

Страница

120