Как закалить быстрорежущую сталь
Обновлено: 02.05.2024
Видами брака при термической обработке быстрорежущей стали являются:
1. Трещины при закалке, особенно в инструментах сложной формы; они возникают в случае передачи инструмента на окончательный высокий нагрев (в хлорбариевой ванне или в печи) без предварительного подогрева или в случае чрезмерно энергичного охлаждения при закалке инструмента сложной формы. Сталь ЭИ184 по сравнению с другими марками обладает повышенной склонностью к образованию трещин, так как интервал мартенситного превращения в этой стали находится при более низких температурах, когда металл обладает пониженной пластичностью. Для предупреждения этого вида брака необходимо инструмент сложной формы охлаждать не в масле, а в селитре или в свинце.
2. Оплавление поверхности инструмента; оно наблюдается в случае: а) чрезмерного перегрева стали, б) применения графитового тигля вместо шамотового, когда поверхность металла науглероживается, а температура его плавления понижается, и в) если инструмент помещают для нагрева в ванне близко от электродов; тогда ток проходит не через соль, а через инструмент и дополнительно его разогревает. Целесообразно поэтому при окончательном нагреве большого по габаритам инструмента выключать ток в ванне.
3. Пережог, характеризующийся окислением границ зерен в поверхностном слое. Микроструктура стали РФ1, получившей пережог, приведена на фиг. 61 а. Этот вид брака является окончательным и вызван недопустимым превышением температур нагрева при закалке.
4. Перегрев с образованием ледебуритной эвтектики по границам зерен (фиг. 61 б). Этот вид брака также является окончательным и происходит при превышении температуры нагрева.
5. Перегрев с образованием чрезмерно крупного зерна; такой перегрев создает повышенную хрупкость в инструменте и может быть исправлен новым отжигом и нормальной закалкой инструмента.
6. Образование нафталинистого излома. Свойства стали, получившей нафталинистый излом, подробно описаны ранее. Нафталинистый излом возникает в быстрорежущей стали не только после ковки, но и в том случае, если для закалки поступает сталь с исходной мартенситной или трооститовой структурой, т. е. главным образом при вторичной закалке инструмента без промежуточного отжига. Некоторые заводы применяют иногда такую повторную закалку если инструмент получает, недостаточную твердость после термической обработки в случае недогрева при закалке или неправильно проведенного отпуска и т. д. Во избежание образования нафталинистого излома при закалке необходимо такой инструмент предварительно подвергать отжигу. На фиг. 62 приведена микроструктура стали РФ1, а на фиг. 63 — стали ЭИ262, получившей нафталинистый излом после закалки.
7. Недостаточная твердость после закалки является признаком излишне высокого нагрева и возрастания количества остаточного аустенита. В этом случае микроанализ обнаруживает обычно рост полиэдров аустенита. Наиболее значительное снижение твердости при перегреве имеет место в стали ЭИ184, твердость которой после закалки может составить 52—55 Rc в случае перегрева даже на 20°. В быстрорежущей стали марок РФ1 и ЭИ262 твердость при перегреве снижается на 1—2 единицы по Rc (до 60—61 Rс).
8. Недостаточная твердость после закалки и отпуска может иметь место:
а) в случае пониженного нагрева гари закалке, в результате чего мартенсит быстрорежущей стали получается недостаточно легированным и сталь не обладает необходимой красностойкостью;
б) в стали ЭИ184 в случае недостаточного отпуска; если нагрев при закалке был повышенным или если данная плавка стали ЭИ184 содержит углерод и хром по верхнему пределу, то в стали после закалки сохраняется значительное количество остаточного аустенита, для разложения которого трехкратный отпуск оказывается недостаточным; для получения необходимой твердости надо такому инструменту сообщить несколько дополнительных отпусков;
в) в случае чрезмерно высокого нагрева при отпуске, в результате чего твердость правильно закаленной стали понижается. Из числа применяемых марок быстрорежущей стали меньшей устойчивостью против отпуска обладает сталь ЭИ184. В то время как сталь РФ1 можно нагревать при отпуске до 580° без снижения твердости, сталь ЭИ184 допускает нагрев не выше 560°.
Установить причину недостаточно высокой твердости быстрорежущей стали после закалки и отпуска можно следующим способом. Инструменту дают дополнительный отпуск; новое снижение твердости после такого отпуска явится признаком недостаточного нагрева при закалке или чрезмерно высокого нагрева прицепных отпусках, а повышение твердости — признаком чрезмерно высокого нагрева при закалке или недостаточного отпуска. В первом случае инструмент является браком и должен пройти отжиг, а затем повторную закалку и отпуск, а во втором случае — при достижении требуемой твердости после повторных отпусков может быть направлен в эксплуатацию.
9. Обезуглероживание поверхностного слоя стали в результате неполного раскисления ванны или недостаточной защиты инструмента при нагреве для закалки в печи. Если глубина обезуглероживания больше толщины слоя, снимаемого при шлифовке, то инструмент передают для отжига в ящиках с засыпкой инструмента свежей чугунной стружкой. После отжита инструмент передают для вторичной закалки.
10. Мелкие трещинки на поверхности инструмента или характерная сетка таких трещин; они образуются при шлифовке и резко понижают стойкость инструмента в работе. Этот дефект возникает при шлифовке без охлаждения, или с неправильно подобранным камнем, или с чрезмерной скоростью, что вызывает значительный местный нагрев («пережог») с появлением цветов побежалости. Твердость на таких участках снижается до 56—60 Rс. Для предупреждения этого дефекта необходимо вести шлифовку с охлаждением в эмульсии и подобрать рациональный режим шлифовки.
Кроме того, причинами, увеличивающими склонность к образованию шлифовочных трещин, являются: наличие в стали значительных остаточных напряжений, наличие местных загрязнений, неметаллических включений, а также крупных скоплений карбидов.
Поэтому сталь, прошедшая отпуск, снимающий остаточные напряжения, лучше переносит шлифовку, чем закаленная и неотпущенная.
Замечено также, что быстрорежущая сталь дает меньше шлифовочных трещин, если инструмент прошел двух-трехкратный или продолжительный (4—5 час.) однократный отпуск по сравнению с инструментом, получившим один отпуск длительностью час.
Сталь, имеющая равномерное распределение карбидов, также лучше переносит шлифовку, чем сталь с значительной карбидной неоднородностью. Поэтому энергично проведенная ковка, раздробляющая карбидную полосчатость и улучшающая их распределение, также уменьшает опасность образования мелких поверхностных трещин при последующей шлифовке инструмента.
4.6. Термическая обработка быстрорежущей стали
Быстрорежущие стали относятся к группе высоколегированных. Они характеризуются красностойкостью и сохраняют высокую прочность, твердость и износостойкость при нагреве до 600–700 °C. Применяются для изготовления режущего инструмента высокой производительности. Основными легирующими материалами этих сталей являются вольфрам, ванадий и хром.
Термическая обработка быстрорежущих сталей имеет ряд особенностей, что обусловлено их пониженной теплопроводностью, наличием в их структуре значительного количества карбидов, а также низкой пластичностью стали.
Инструмент из быстрорежущей стали до температуры закалки нагревают ступенчато: вначале медленно до температуры 800–850 °C, затем быстрее до окончательной температуры закалки 1200–1300 °C. Ступенчатый нагрев позволяет избежать тепловых напряжений за счет уменьшения разности температуры поверхности и сердцевины изделия.
С целью предохранения инструмента от обезуглероживания перед нагревом его погружают в насыщенный раствор буры. Иногда предварительно подогретый до 800–850 °C инструмент перед окончательным нагревом покрывают порошком обезвоженной буры.
В качестве охлаждающей среды при закалке быстрорежущих сталей применяют подогретое минеральное масло или охлаждают инструмент на воздухе.
Структура закаленной быстрорежущей стали состоит из первичного мартенсита, остаточного аустенита и сложных карбидов.
Отпуск быстрорежущей стали следует производить как можно быстрее сразу после закалки. Как правило, рекомендуется вести многократный отпуск.
Сталь до температуры отпуска нагревается постепенно и равномерно (температура нагревания стали при отпуске находится в границах 380–570 °C в зависимости от марки стали). Выдержка после нагрева производится в течение часа. Охлаждение ведут на воздухе.
Если после закалки применяют обработку быстрорежущей стали холодом при температуре –80 °C, то производят только один отпуск.
После термической обработки структура быстрорежущей стали состоит из отпущенного мартенсита и карбидов.
Температура нагревания быстрорежущей стали для ковки в зависимости от марки составляет 950–1150 °C. В первый период до 850 °C нагревают постепенно, а затем – быстро до требуемой температуры ковки. После ковки сталь постепенно охлаждается в песке или в пепле.
Для снижения твердости стали ее нагревают до температуры 800–850 °C и выравнивают температуру по сечению. Охлаждать следует постепенно до температуры 650 °C. Дальнейшее охлаждение можно вести на воздухе (табл. 24).
Данный текст является ознакомительным фрагментом.
Продолжение на ЛитРес
4.4. Отжиг стали
4.4. Отжиг стали Отжигом называют термическую операцию, заключающуюся в нагревании материала до определенной температуры, выдерживании его при этой температуре и медленном охлаждении.Целью отжига углеродистой стали является снятие внутренних напряжений, получение
4.5. Закалка стали
4.5. Закалка стали Закалкой называется технологический процесс термической обработки, применяемый для получения высоких механических свойств стальных изделий за счет изменения их структуры. Закалка состоит в нагревании изделия до определенной температуры, выдержке при
4.7. Поверхностная закалка стали
4.7. Поверхностная закалка стали Поверхностная закалка стали состоит из быстрого нагрева поверхностного слоя стали до температуры, значительно превышающей критическую, и последующего быстрого ее охлаждения. При этом обеспечивается высокая поверхностная твердость при
4.8. Термическая обработка некоторых видов инструментов
4.8. Термическая обработка некоторых видов инструментов Только что изготовленные метчик или плашка не отжигаются: эти инструменты изготавливают из отожженной стали. Так как метчики и плашки изготавливают из инструментальной углеродистой стали У11А с содержанием
4.11. Отпуск стали
4.11. Отпуск стали Отпуск – это термическая операция, которой подвергают предварительно закаленные стальные изделия. Она заключается в нагревании изделий до определенной температуры, выдерживании при этой температуре и последующем постепенном охлаждении на воздухе.
4.12. Термическая обработка чугуна
4.12. Термическая обработка чугуна В зависимости от структуры различают следующие классы чугу-нов: ферритный, феррито-перлитный, перлитный и перлитно-цемен-титный. В промышленности применяются чугуны ферритно-перлит-ного и перлитного классов.Различают также следующие
Коптильни из нержавеющей стали
Коптильни из нержавеющей стали Почему нержавейка?Большинство наших сограждан, которые являются любителями копченых продуктов, заинтересованы в портативных устройствах, которые можно взять с собой на природу, а также использовать в домашних условиях, в квартирах и
КЛИНКОВЫЕ СТАЛИ
КЛИНКОВЫЕ СТАЛИ Локомотивом научно-технической революции XX века выступило производство стали — сплава железа с углеродом. Сталь оказала решающее влияние на развитие всех областей науки и техники. Не исключено, что именно производство клинкового оружия послужило в
Термическая обработка
Термическая обработка Кожу можно подвергать термообработке, в результате чего она меняет свою форму, выгибается. Это свойство кожи с успехом используется при изготовлении украшений, аппликаций, отделки.Простейшим вариантом термообработки является «жареная пуговица».
Черные металлы и стали
Черные металлы и стали Продуктами доменного производства являются чугун, доменный шлак, колошниковый газ и колошниковая пыль. Чугун , выплавляемый в доменных печах, по своему назначению делят на три группы: литейный, передельный и ферросплавы. Из всей
Термическая обработка стали
Термическая обработка стали Термическая обработка придает стальным изделиям определенные механические свойства: высокую твердость (при этом повышается сопротивление износу), меньшую хрупкость для улучшения обработки или повышения ударной вязкости и т. д. Это
Кровля из стали
Кровля из стали Традиционным в России материалом для металлических кровель является оцинкованная сталь. Обычная листовая сталь при эксплуатации быстро подвергается коррозии и поэтому не может считаться надежным кровельным материалом. Оцинкованная сталь – это
Личный опыт про всякие стали там
В этой теме я хочу описывать свой опыт работы с оазличными сталями х и т.д порошки и т.д.. Буду описывать свой ощушения и сравнивть с нашими аналогами ну и ковка, термичка, обработка и т.д.
Так что кому интересно апы приветствуются:-)
Ну начну навероное снашей любимой Х12МФ D2 и К110. Вообще это одна и таже сталь точнее они аналогичные, по ковке Х12МФ если она наша электросталевская то куется она хрошо и спокойно и не обладает почти никаким рисунком склонна к растрескиванию если нарушать режимы ковки и термички ну и т.д. Д2 ведет себя также как и стодесятая мягче и прощает некоторые огрехи с тмо . Опишу свои ощушения на примере 110 т.к. работаю восновном сней, а х12 электро сталь не достать ну, а Д2 почти тоже самое. И так 110 куется хорошо, довольно пластичная и не тришит на пониженых температурах (я почти в чистую вытягивал из нее ромбы) требует снятия нпряжений после ковки и перед т.о. не помешает. Я ее термичу на вторичку где-то 61-62 при такой твердости износостойкость, ударная вязкость и рез намного выше чем у Х12. По стабильности обработке и качеству готовой продукции просто супер. По поводу всяких волновых и прочих там переплавлинных сама на себя я не верю т.к. почти на любых сталях видел узоры которым булат позавидует. А грамотная зарубежная плавка удевила иузорами и ударной вязкостью при 63 и прочее. Для меня вывод один хочешь качественое изделие используй качественное сырье. :-)
Что ж, Денис. Если проведёшь такой ликбез и не забросишь, то многие тебе спсибо скажут!
Считай АПом! 😊
Денис, сразу вопрос. Что такое закалка на первичную твёрдость и что такое на вторичную? Чем отличаются и почему делают для одних сталей одно, для других другое, а то и одну сталь калят то так, то так?
полезно, пасиб Денис.
вопрос- я плющил 3V при оражневом цвете каления, градусов 900. прекрашал ковку градусах на 700, то бишь темно вишневое свечение
правильно ли я делал?
то же про 3V интересно, есть что поплющить
Не кузнец я ,не термист ,но всё интересно. Денис, жду продолжений.
Прослежу. Спасибо, Ден. Циферок поболее, я понимая что режимы на сайте производителя, но есть же личные наблюдения, замечания и т.д.
рас народу интересно то продолжение лайт. По поводу К110 хим сост 1,4 угля 11 хом 0,8ван 06мо 0,3 вольф. термичу на вторичку и души не чаю режимы по белеровскому датошиту. вторичная тв это когда прводится трех и более кратный отпуск причин по которым это делается много одна из основной разрушение ост аустенита в высоко легир сталях нап в хромистых его до 50 процентов остается. Стандартный отпуск делается для выравниавания твердости и снятия закалочных напряжений.
В принципе правильно только заканчивать надо гдето на 850-800 тогда проблем вообще не будет, начало ковки гдето 1080 . Вообше трешка тяжковато куется и такие порошки как СРМ 15 125 К390 куются тяжко но уверенно и при ручной ковке у меня трещали всего два раза так что порошки куются хорошо.
Вообще их ковать не рекомендуют, но заметил на примереМ390 что в поковках после т.о она лучше чем в листь соотояние перед закалкой и у той и у той отожонное. Так что мой вывод, что порошки если сних потом содрать по 0,5 мм точно не хуже листовой.
Очень интересно и доходчиво,когда человеческим языком,а не таблица с цифрами. Ап такой.Ждём продолжения.
Денис, пока всё расскажешь, да на все вопросы ответишь, то кувать-то не забудешь как? 😊
Порошки ДИ-90 ( рос аналог стали под маркоц ро 05 РФ и чето там) СРМ10V К390 примерно одно и тоже у кашки более мошьный хим сост куются хорошо о очень туго тоесть тянутся хорошо, но очень мало деформ при ударах в термичке я бы сказал капризны тоест если закалить на глазок то твердость будт но общие свойств фиг пойми какик. С этими сталями лучше по максимуму соблюдать режимы. разницы в резе резе я не заметил у кашки уд вязкость выше чем у цпм и дишки но помне это почти одно и тоже и заруб аналогов ржавючесть равномернее чем у наших я думаю это признак мешей пористости и более лучшее качесто порошка перкд пресовкой и спеканием
.
А как на счет коррозии? Ведь не маловажный аспект.
Думаю, и этот момент надо осветить.
И вот интересно мнение: если сравнить х12мф, Д-2 и К110.
Какая больше подвержена потемнению, если, к примеру, порезать помидорчик.
))))))
И еще момент: почему бы не сказать о том, как та или иная сталь лучше подвергается полировке?
Х12 если только она не 50-тых годов выпуска т.к. по ощущениям в сов хрома вообще0,7 добавляют. Вообще если брать старые штампы особенно которые износились а на скололись или треснули то это на мой взгляд лучгий источник нашей качественной З12МФ
Чем равномерне е распределены карбиды тем лучше полируетя .Кашка не плохо полируется хотьи по туже , но и хим сост помщней.
Вообще зарубежом к аспект шлифуемости стоит не на последнем месте.
Вообще наши качественные стали найти тяжелее чем зарубежные.
штамповые стали калить лучше на первичную твердость(а отпускать можно хоть 4 раза). вторичка только для красностойкости(отпуск 2-3 раза на 540)
Разница в закалке на первичную и вторичную твердость это не кол-во отпусков.
Пример по Х12МФ: первичка - 1000-1050 закалка, низкотемпературный отпуск до 300. Вторичка: 1100-1150. обработка холодом, или 3-х кратный отпуск 520-540 (после крио тоже такой же отпуск).
Посижу в сторонке.
Лучше на вторичку и по опыту и по знаниям просто на вторичку если ее грамотно подобрать можно из стали выташить все и это факт. Вторичка дает красностойкость распад остаточного аустенита, повышение ихносостойкости и ударной вязкости если подобрать отпуск. А в некоторых сталях он просто необходим.
Я писал мнлгократный высоео температурный отпуск. Крио обработка нкжна чтобы сократить количество нагревов. Х12МФ зкалка 1070 соляная ванна отпуск 520 крио отпуск 520 на выходе 60 ед проверенно.
К340 куется тяжелее чем 110, сказываетмя наличие ниобия, при 64 ударная вязкость как у Х12МФ при 59 по износоустойчивости приближается к СРМ3V рез агресивный, сталь очень понравилась.
Здравствуй
А сколька Остаточной Аустенит при закалка на первичную и вторичную твердость у сталь Х12МФ?
Поздрави
2 ynhuk
Денис Александрович, небольшая ремарка. Вы пишите так, что совершенно непонятен смысл написанного, без знаков препинания и т.д и т.п.. Кто и что может почерпнуть из этого полезного я не знаю.
Без обид, но тема мертвая.
На первичку - 20-25%, на вторичку 35-45%. Только что вам дадут эти цифры?
Для сталь Х12МФ ети цифри для ОА неверни !
Если у сталь 25 % ОА- из какая температура закалки он получилься ?
П.С. Коллега МухАН, извините меня- я не хотел оспоровать ети данни для ОА: "первичку - 20-25%, на вторичку 35-45%". Я не допускал, что для нож от сталь Х12МФ находиться такое огромное количество ОА, как 25 % .
Поздрави
Комрады, у кого есть личный опыт и что можете посоветовать по CPM S30V
и CPM S35VN
( Состав: C 1,40, Mn 0,40, Si 0,40, Cr 14,00, Va 3,00, Mo 2,00, Nb 0,50 )
Я пишу с ТЕЛЕФОНА! Хотел ее развивать, но оаз гмо то мотру. А ударная вязкость не всегда ниже чем при отпуске в 300 градусов многое от качества стали щависит, распределения карбидов и т.п. на 110 нпример она не фига не ниже чем на первичку. И с Х12 тоже самое. Я не первый год кую и термичу и думаю, что не совсем осел в этом деле! Я опытом хотел поделиться т.к. много стали через руки прозодит и даташит не всегда спасает, а как кто калить будет ваше дело. Такое ощущение, что у нас на ганзе какждый второй термист, металловед и т.п. А тему потихоньку развивать хотел добавляя разную информацию:-( Но металловедам видней. Хотя я пока сприличным мет образованием тоько Бурчетая и Алана знаю.
Нормальные рабочие стали последняя чуть по износоустойчивей.
Хотя мне больше duratehv 20 cv ( он же м390) высокая кор стойкость и рез весмя приличный. Про СРМ пишу мало потому, что сейчас работаю с белером, но это не значит что СРМ фигня( а то сейчас начнутся обвинения в рекламе. С Х12 на данный момент перестал работать.
Хочу написать немног про быстрорезы типа Р6М5 Р12М3 и т.д. Я поступаю след образом беру 16-20 круг или квадрат торсирую, расковывая и калю гдето 1150 горяч масло затем отпуск гдето 580 три раз на выходе получается т.в. 59-60 высокая уд вязкость и так отсутствие "мыльного реза". это один из самых прост способов но довольно эфективный, можно также проков в обжимках осодить на трец и т.д. но я не вижу смысла. Торсируя заготовку я направляю " волокно" на кромку, что приводит к сущест улучшению реза а при т.в 60 ед эти стали обладают наилучшим комплексом свойств. Но я бы не рекомендовал их использывать т.к. очень погано обрабатывпются, куются т.д. Коротко обрабатываются как порошки, а режут намного хуже.
Идея совсем другая- не допустим вообше ОА в сталь.
Интересно, продолжайте! Те крупицы, до которых Вы дошли сами очень ценны, т.к. их нигде не выловишь. Потом я думаю Вы сумеете все это систематизировать, главное написать один раз, а потом пересмотреть и с высоты пройденного еще раз. Спасибо.
С Уважением
- в и-нете данных полно.
2 ynhuk
Что ж, если я Вас обидел, и Вы видите себя истиной в последней инстанции, то прекращаю свое участие в Вашей теме.
Привет !
Для ножи: при стали рода Х12- через температура закалки- ОА надо получиться максимум 5-6 %.
Закалка на вторичную твердость на ети стали (по мое мнение) тоже не оптимальной вариант- из високи Тзак. получаеться крупное зерно, и свойства становиться хуже.
П.С. Колеги, извините меня за мой Руской язик.
Поздрави
Тема очень интересная, но пока прочитаешь посты, сломаешь глаза. Проверяйте пожалуйста написаное, прежде чем постить.
Знающие подскажите, как будут отличаться свойства S35vn при ТО на первичную и вторичную твердость? Какой вариант, по вашему мнению более предпочтительный для этой стали?
Я не считаю себя последней инстанцией. Если пирвичка производится грамотно, то вХ12МФ ОА 10-12%. при вторичке 5-2% обычно ниже. Если в стали более 15% хрома да еще сложно растворимые в твердом растворе карбиды т.е. V Mo W Nb Zr то ОА еще больше и тут нужны более высокие т- ры закалки и след отпуска, чтобы развалить ОА который образовался при выс т-ре закалки.
ynhuk,
Нима твои ножи из Х12МФ работает на 600 градусов ?
Нет основательна причина для ТО на вторичную твердость на стали типа Х12 если детайл не будут работать на 600 градусов- и ето мое лично мнение.
Поздрави
На предприяти перешли на вторичку и ресурс штампов выром в два раза. По поводу ножей просто не надо калить как штамп. Я поступал след образом повышал отпуск до предела красностойкости тоесть где-то до 555- 560 когда частично начинает распадаться мартенстит тв. падат до 59-60 износостойкость остается, ОА минимум и уд вязкость существенно возрастает. Народ,кто брал полосу говорили, что режет чуть хуже трешки.
Смысла морочиться нет если это 2-3 клина, а если партия из 20-30полос то можно и поморочиться.
Да- и ето истина, но только для щампов или детайли, рабочий при високих (500-600 градусов) температури .
Подробности на П.М.
С Уважением
ynhuk
На предприяти перешли на вторичку и ресурс штампов выром в два раза. По поводу ножей просто не надо калить как штамп. Я поступал след образом повышал отпуск до предела красностойкости тоесть где-то до 555- 560 когда частично начинает распадаться мартенстит тв. падат до 59-60 износостойкость остается, ОА минимум и уд вязкость существенно возрастает. Народ,кто брал полосу говорили, что режет чуть хуже трешки.
Привет снова !
Именно философия при закалки щампов- една, а при остальние детали- совсем другая !
Пожалуиста, подумай об етом- что хуже и что хорошо: при ниски температури- мелькое зерно, а при високие температури- крупное зерно. Количество разстворених карбидов в матрице будеть различна, но ето не важно .
Поздрави
Георги Стефанов
------------------
Умните са мързеливи, а глупавите- амбициозни !
Таже 110 посути Х12, а на вторичку дает очень хороший результат,а 340 вообще без втор не какая.
А вообще народ я тему открыл для "опытом поделиться " так что давайте не будем выяснять кто умнее и и опытннее всеравно друг друга не переубедим, давйте писать кто как делает с наилучшим результатом " секреты можно не открывать" Я имею ввиду ковал так-то , калил так-то, получаю положительный резултат.
По поводу секретов человек может оставить при сбе точные режимы ТМО написв в обших чертах если хочет.
Я просто не понимаю ка можно получать зонку на Х12 Р6 и т.д при этом имея грамотную структуру. Или например ламинат нерж + Р18 как его калить? При низких т-рах не растворяются кабиды, а при т .закалки Р18 у нержи возникает мкк и зерно близкое к пережогу тесть она хрупкая.
Я бы закалил на вторичку т.к. сталь комплекснолигированная, впринципе я и калю ее на вторичку доволно износостойкая сталюка получается.
Если сталюку калить при т-р в 1150 то да неразрушаемый аустенит и крупное зерно. А если при 1050 все нормально.
Я Думаю, что у Вас мысль правильная калить быстрорез на вторичку при 550-600 С. Режет он лучше.
С Уважением
ЗЫ Х12МФ еще не нащупал режимы, а вот для хромистых сталей действительно лучше проводить криогенку, даже - 80 С помогает.
На мой взгляд, проблема с возможно крупным зерном сказывается только на макросвойствах материала, таких как прочность и пластичность всего клинка, но не влияет на характеристики реза. Поясню. Радиус скругления РК остро заточенного ножа значительно меньше диаметра зерна, даже мелкого (~5. 10 мкм)
Основное в резе у сталей ледебуритного класса - это дисперсность и возможно характер распределения карбидов. Характер распределения (строчечность, карбидная неоднородность, равномерное распределение) вероятнее всего влияет, но однозначного ответа пока на этот вопрос нет (ни одна из ДБ войн не закончилась перемирием сторон). Чем мельче карбиды, тем острее может быть заточен нож, но при этом крупные карбиды дают микропилу и агрессивность при резе твердых и прочных материалов.
Закалка с высоких температур с последующим отпуском под вторичное твердение положительно сказывается не только с позиции теплостойкости (не совсем нужной ножу), но, опять же ИМХО, в основном с позиции измельчения карбидной фазы.
Если есть уверенность в дисперсности карбидов, как в случае с порошковыми сталями (в меньшей степени эта уверенность после ЭШП), я не вижу необходимости закалки под вторичное твердение с позиции реза. Если же сталь условно "неизвестного происхождения", бОльшая гарантия качественного реза будет у сталей после закалки со вторичным твердением.
Положительный аспект теплостойкости вторичнотвердеющих сталей - возможность смело подвергать их финишному шлифованию после ТО.
И наконец про роль остаточного аустенита. Я бы не стал утверждать про его нежелательность для ножей, этот вопрос требует отдельной проработки.
Во-первых, он повышает пластичность.
Во-вторых на РК остаточный аустенит отсутствует, поскольку метастабилен относительно деформирования, а заточка оказывает достаточно сильное деформационное влияние на область режущей кромки.
Личный опыт закалки Р6М5 и аналогов на первичную твердость с 850-870 в воде с последующим отпуском 200 градусов ПОЛОЖИТЕЛЬНЫЙ. Рез приятный и агрессивный, нет мыльности, характерной для ножей из мехполотна. Но при более приятном резе - меньшая стойкость РК.
Хорошая тема пожалуй в закладки кину!
Анатолий МухАн, тут случаем ошибка не закралась в режимах?
Быстрорез по прописи в районе 1360 - это для растворения всех карбидов, но инфа (Бурчитай, Икарьеф и др, ) говорят, что достаточно 1100, а на первичку вообще 850-870. Как-то так
-
Я про пост другого Анатолия, тот что Мухин 😛 там про режимы Х12, 1500 мне видится слишком большой интервал, вот и говорю про опечатку возможно подразумевалось 1050 град.
Ну вот хоть все поостыли:-)
По поводу порошков, я особой разницы по уд вязкости не почувствовал. Еединственная проблема которая возникала иногда карбиды выпадали по границам зерен тогда сталь действительно становится хрупкой.
Кстати слесарим после закалки, заготовки на плоский шлиф и слесарка.
А так М390 без вторички у меня лично никакпя получалась, а с вторичкой зарезала как зверь, кстати чем- то на кронедур похожа даже при 63 ед довольно вязкая, а кромка гибкая.
К390 тоже довольно вязкая, а по износостойкости реза впринцепе на мой взгляд посильне 10 Хотя я бы поставил их в один ряд.
Интересная тема, в закладки. А быстрорез р18 на первичку - 950 и низкий отпуск?
vlad27k
Для Р18 режим на первичку - 950 и низкий отпуск (2-кратний)- допустим !
Да- интересная тема стала!
Спосибо на коллеги, написали свое мнение !
С Уважение
Тема всё интересней с каждым постом!
Анатолий МухАн, тут случаем ошибка не закралась в режимах?quote:первичка - 1000-1500 закалка
Бырчетай с Р6М5 пробовал, а Р18 будет попроблематичней.
Вот Х6ВФ т.з 1030 отпуск 320 три раза по часу понравилась твердость 59 HRC
соглашусь. отличная сталь. тока я отпускал на 400 чтоб скинула твердости до 59
а штамповые стали все же рекомендуется для нашего дела на первичку
Ден, не забывай темку по возможности. Хорошо бы в нее собрать ее режимы ТО, потому что справочники чаще дают информацию о том как закалить и отпустить по узкому профилю, например 65Г и 60С2 только как пружину и т.д. А так собрать по крупицам информацию ил личного опыта обо всем с чем работали от наших сталей до порошков импортных.
По поводу СРМ 10V & Bohler K390
Десятку при заклке очень сильно ведет, но остаточный аустенит легко превращается при деформации, так что поводки порядка 2-3 мм на 300 мм длины пластины легко правятся мягким изгибанием в обратную сторону (ДО ОТПУСКА). Стали очень схожи, но вероятно более высокая мартенситная точка К390 за счет содержания кобальта приводит к тому, что К390 не склонна к короблению, то есть с точки зрения термиста - лучше и стабильнее.
При этом обе стали склонны к сильному окалинообразованию и обезуглероживанию.
И еще. Плотно завернутый пакет из нержавеющей фольги предотвращает образование окалины, но слабо защищает от обезуглероживания. И если завернут действительно хорошо, фольга приваривается к десятке в зоне захвата клещами.
Бояться таких карбидных монстров не стоит. Всего навсего обрабатывать их термически довольно трудоемко и требует некоторого опыта (на моем счету есть к сожалению попорченные бланки из десятки в процессе появления такого опыта), а шлифование очень трудоемко по времени и требует расхода большого количества высококачественных абразивов.
Термообработка CPM 3V и S90V чуть проще по ощущениям, но трешка очень понравилась. Ее вообще не ведет.
Окей:-)
Все высоко хромистые стали Спм , здп и тд придпочитаю кплить на вторичку т.к в гих асеэе много ОА , а вторичка дает возможность получить оптимал структуру при разбросе т- ры в 15-20 градусов. Тоесть грею до 1080, т.р. ,а т. скаканула+-15 градусов делаю выс. отпуск 500-490 и на выходе 59-62 ед и приемлимая структура, этот вариант приемлим для тех кто калит на глаз или в газ печах. А вообще эти стали требуют доволбно чоткого нагрева или опыта:-)
Сейчас пришла партия М390 с крио закалки, я бы сказал даже очень гуд.
СРМ 30VN точно не помню, я бы калил 110 и 3-5 кратным отпуском 500 с промежуточным извлечением из печи с спокойным охлаждением на воздухе, на выходе59-60 ед.
Термическая обработка инструментов из быстрорежущей стали
Для получения высокой стойкости и производительности инструментов необходимо, чтобы их рабочие части имели соответствующую твердость и сопротивление изнашиванию. Это возможно за счет создания основной мелкозернистой мартенситной структуры, которая достигается предварительной ковкой и изотермическим отжигом до механической обработки, а после механической обработки — закалкой и отпуском. Для этих тепловых процессов характерным является следующее:
1) нагрев инструмента под ковку, отжиг и закалку не должен быть быстрым, чтобы весь материал успел равномерно прогреться; в то же время слишком медленный нагрев вызывает появление окалины;
2) выдержка инструмента в печи должна быть достаточной для структурных превращений, но во избежание выгорания углерода с поверхности инструмента и роста зерен аустеиита нельзя передерживать его при высокой температуре;
3) охлаждение инструмента нужно производить в зависимости от химического состава стали с определенной интенсивностью
Указанные операции термической обработки применяются для всех классов инструментальных сталей. Однако температурные режимы этих процессов во многом зависят от марки стали и от размеров инструмента. Учитывая сравнительно широкое применение быстрорежущих сталей для изготовления режущих инструментов, рассмотрим характерные особенности отдельных операций термообработки.
Быстрорежущие стали обычно поставляются в отожженном состоянии со структурой мелкозернистого (сорбитообразного) перлита с избыточными карбидами. Твердость сталей обычной производительности Р9 и Р18, согласно ГОСТ, должна составлять не более НВ = 207—255, а сталей повышенной производительности — до НВ = 269—293. При этом толщина обезуглероженного слоя на сторону для прутков диаметром 5—100 мм не должна превышать 0,45—1,3 мм.
У шлифованной стали (серебрянки) обезуглероженнын слой вообще не допускается. Пластичность поставляемой быстрорежущей стали, определяемая механическими характеристиками, при необходимости должна проверяться технологическими испытаниями образцов пробной рубкой, штамповкой, а также пробами на загиб.
Так как карбидная неоднородность в прокате диаметром свыше 50 мм обычно больше 3 баллон, то заготовки из прутков больших диаметров для уменьшения карбидной неоднородности следует подвергать дополнительной ковке. Ковке подвергаются также слитки из быстрорежущей стали. Таким образом, термообработка быстрорежущих сталей включает, кроме основных операций закалки и отпуска, также операции ковки и последующего отжига. При выборе видов и режимов термообработки следует учитывать получение необходимой зернистости, твердости (не менее HRC = 62—65), прочности и теплостойкости стали. Следует также отмстить, что изменение режимов нагрева, выдержки и охлаждения по-разному влияет на получение оптимальных величин вышеуказанных характеристик. Так, твердость закаленной стали с повышением температуры закалки сначала возрастает, а затем уменьшается. Теплостойкость же зависит только от легированное™ твердого раствора и возрастает с повышением температуры закалки, а прочность — от структурных факторов и прел
Нагрев для ковки из-за плохой теплопроводности быстрорежущей стали должен быть замедленным. Заготовки из стали Р18 диаметром свыше 50—60 мм сначала помещают в печь с температурой 400—600° С и медленно нагревают, исходя из расчета 7— 8 минут на каждые 10 мм толщины, а затем нагревают до 780— 820° С и выдерживают при этой температуре, т. е. в области превращения перлита в аустенит, также из расчета 7—8 минут на каждые 10 мм диаметра. Более мелкие заготовки следует сразу помещать в печь с температурой 780—820° С. Дальнейший нагрев проката до температуры начала ковки /= 1140—1180° С, а слитков до /=1150—1200° С производится относительно быстро. Для предупреждения излишнего наклепа и появления трещин ковка (прокатка) прекращается при температуре 875—900° С, а слитков— при температуре 975—1000° С. Так как быстрорежущая сталь закаливается при охлаждении на воздухе, то для предупреждения трещин крупные заготовки охлаждаются замедленно в горячем песке, а затем производится изотермический отжиг.
Изотермический отжиг быстрорежущих сталей необходим для снятия напряжений, полученных при обработке давлением, и для понижения твердости, а также создания структуры зернистого или сорбитообразного перлита, сообщающего стали относительно хорошую обрабатываемость резанием.
Изотермический отжиг быстрорежущей стали Р18 производится нагреванием до температуры 850—870° С с выдержкой не более 12 часов при этой температуре. После окончания выдержки производят охлаждение стали до температуры 720—740° С со сравнительно небольшой скоростью (40—50° в час), а затем при 720—740° С сталь снова выдерживается не менее 4 часов. Следует особо отметить, что быстрорежущие стали, содержащие молибден или кобальт и особенно чувствительные к обезуглероживанию при отжиге, целесообразно отжигать в печах с защитной атмосферой или в чугунной стружке.
При резании с большой скоростью вызывается неравномерный разогрев поверхностного слоя обрабатываемого инструмента, что является причиной создания поверхностных напряжений и образования участков с мартенситно-аустенитной структурой. В связи с этим для крупных инструментов сложной формы и большой длины, например для протяжек, после обработки резанием для снятия напряжений и подготовки стали к закалке рекомендуется производить высокий отпуск. Этот отпуск производится нагревом инструмента до температуры 650—680° С с выдержкой до 2— 3 часов и с последующим охлаждением на воздухе или в масле.
Высокая красностойкость и режущая способность быстрорежущей стали зависят не только от химического состава, исходной мелкозернистой структуры с равномерным распределением карбидов, но и от особых условий закалки и отпуска. Поэтому нагрев при закалке таких сталей до высоких температур, отстоящих недалеко от температуры плавления, является специфической особенностью термической обработки этих сталей. Учитывая пониженную (до 2—3 раз) теплопроводность быстрорежущих сталей по сравнению с углеродистыми, для предупреждения появления повышенных напряжений и трещин производится ступенчатый нагрев под закалку. Первый подогрев, который делается только для крупных (диаметром свыше 30 мм) и сложных инструментов, производится при температуре 400—500° С в печи любой конструкции. Второй же подогрев до 840° С, необходимый для превращения перлита в аустенит, во избежание обезуглерожива ння и окисления производится в печах с защитной атмосферой или ваннах. Продолжительность выдержки при этом подогреве зависит от формы и размера инструмента. При нагреве в солях выдержка составляет о—20 секунд, а в печах — 25—30 секунд на 1 мм сечения инструмента. Такая значительная выдержка необходима не только для прогрева инструмента по всему сечению до указанной температуры, но и для полного превращения перлита в аустенит. Окончательный нагрев до температуры закалки, необходимый для растворения карбидов легирующих элементов в ауетенпте, производится сравнительно быстро, так как при длительной выдержке возможен рост зерен аустенита. Кроме того, по границам зерен аустенита может образовываться карбидная сетка, а также происходить обезуглероживание поверхностных слоев инструмента. К тому же длительная выдержка вблизи температур образования жидкой фазы изменяет форму карбидов. Они получают угловатую форму и значительно увеличиваются в размерах за счет растворения мелких карбидов.
Продолжительность нагрева до высоких температур, как установлено практикой, до некоторой степени пропорциональна сечению инструмента и составляет 8—9 секунд на 1 мм диаметра или толщины при нагреве в соли и 10—12 секунд для нагрева в печи.
Следует отметить, что качество закалки во многом зависит от точности установления закалочных температур, так как от незначительного изменения химического состава стали закалочная температура изменяется. При этом интервал изменения закалочных температур для определенной стали должен быть уменьшен до 10—5° С, что повышает режущую способность инструмента до 1,5 раза.
Окончательный нагрев инструментов из обычных быстрорежущих сталей наиболее целесообразно выполнять в расплавленной соли ВаС12, а из сталей, содержащих кобальт или более 1,5—2% молибдена, для лучшей защиты от обезуглероживания — в контролируемых атмосферах или в очень хорошо расплавленной соли, но с сокращенной выдержкой, используя при этом нагрев до 1100—1150° С.
Условия охлаждения нагретого до закалочной температуры инструмента следует устанавливать в зависимости от его размеров и формы. Ускоренное охлаждение до 500—400° С задерживает выделение карбидов из аустенита и способствует получению лучшей теплостойкости.
Непрерывную закалку с охлаждением в масле (30—100° С) можно применять для инструментов простой формы (резцы, сверла), имеющих диаметр (толщину) до 30—40 мм. Инструменты небольшого сечения диаметром, или толщиной, 3—5 мм можно охлаждать сжатым воздухом или непосредственно на воздухе.
Ступенчатую закалку с предварительным подстуживанием на воздухе с выдержкой 2—5 минут в горячей охлаждающей среде (калиевой селитре) при г = 450—500° С или 250—350° С, т. е. п области наибольшей устойчивости аустенита, целесообразно проводить для фасонных некрупных и не очень длинных и тонких инструментов. После окончания выдержки инструмент охлаждается непосредственно на воздухе. При отсутствии ванны с расплавленной смесью инструменты можно также охлаждать в масле до 300—450°, а затем на воздухе.
Изотермическая закалка, рекомендуемая для крупных и длинных инструментов, производится охлаждением в расплавленной соли с температурой 200—300° С с выдержкой 30—60 минут. Кроме того, для очень крупных инструментов с резкими переходами может применяться прерывистая закалка, которая осуществляется сначала в подогретом масле до 90—100° С, когда получается частичное мартенситное превращение, а затем инструменты переносятся в печь для отпуска. Заслуживает внимания также закалка под прессом. Она применяется для уменьшения деформации инструментов простой формы и весьма небольшого размера. В этом случае инструменты сначала охлаждаются в соли до 500—600° С, а затем в масле под прессом.
Несмотря на высокую температуру нагрева, правильно закаленная быстрорежущая сталь должна иметь мелкозернистую структуру, состоящую из легированного мартенсита (порядка 50%), высоколегированного остаточного аустенита (порядка 30%) и сложных карбидов (порядка 20%). Для дальнейшего перевода остаточного аустенита во вторичный, более легированный мартенсит сразу же после закалки производится многократный отпуск. Последний осуществляется для инструментов из быстрорежущих сталей нормальной производительности при температуре 560—570° С с выдержкой в течение 60—75 минут при нагреве в соляной ванне и с выдержкой 60 минут при нагреве в печи. После этого производится охлаждение инструмента на воздухе до комнатной температуры. Во время выдержки из остаточного аустенита выделяются мелкодисперсные карбиды, в результате чего аустенит обедняется углеродом и легирующими примесями и становится менее устойчивым. При этом превращение остаточного аустенита во вторичный, более легированный мартенсит повышает твердость стали до HRC = 63—65. Такой отпуск для стали Р18 рекомендуется производить 2—3 раза, а для стали Р9—3—4 раза. Кроме того, инструменты, подвергавшиеся неполной изотермической или прерывистой закалкам, а также все крупные инструменты диаметром более 80 мм подвергаются грех-, четырехкратному отпуску.
Количество отпусков можно уменьшить до одного, если только что закаленную быстрорежущую сталь подвергнуть однократному отпуску, а затем поместить в среду с минусовой температурой (—75--120° С). При этом происходит более интенсивный процесс дальнейшего превращения остаточного аустенита во вторичный мартенсит.
Повышение температуры отпуска быстрорежущих сталей обычной производительности до 580—600° С, как известно, снижает твердость и износостойкость, но мало повышает прочность, а отпуск при температуре ниже 550е С затрудняет достаточно полное превращение аустенита. Наоборот, стали повышенной производительности для получения твердости HRC = 65—66 следует отпускать при более высокой температуре (575—585° С). Это обеспечивает лучшие режущие свойства инструментов, применяемых главным образом при чистовой обработке. Для инструмен тов же сложной формы на этих сталей, используемых при снятии стружки большого сечения, отпуск производится при еще более высоких температурах (580—590' С).
Значительное повышение стойкости быстрорежущего инструмента можно также обеспечить дополнительным отпуском инструмента после шлифования, если инструмент не подвергается таким химико-термическим методам облагораживания, как цианирование и обработка горячим паром.
Правку инструментов из быстрорежущих сталей в отличие от инструментов из других сталей лучше всего выполнять сразу после закалки или при нагреве закаленной стали до 300—350° С, т. е. в условиях, когда сталь имеет пониженное сопротивление пластической деформации. В связи с этим после отпуска делается при необходимости лишь дополнительная правка.
Следует указать на некоторую особенность закалки сварного инструмента, который в процессе нагрева при закалке должен погружаться в ванну, чтобы верхняя зона рабочей части инструмента находилась выше уровня соли в ванне, так как инструмент за счет теплопроводности прогревается еще на некоторую часть своей длины, выступающей над поверхностью ванны. В связи с этим во избежание сильного нагрева сварной шов обычно располагается выше рабочей части на величину, примерно равную диаметру рабочей части.
Нагрев под закалку токами высокой частоты (ТВЧ) является более высокопроизводительным процессом по сравнению с нагревом в печи и солях. Скорость индукционного нагрева составляет 20—1000 град/с (а иногда и больше), тогда как скорость нагрева в расплавленных солях не превышает 10, а в печи — 0,8 град/с. Однако качество термической обработки инструментов из быстрорежущих сталей, нагреваемых токами высокой частоты, во многом зависит не только от температуры нагрева, но и от скорости. Известно, что увеличение скорости нагрева смещает начало и окончание фазовых превращений в область более высоких температур. Кроме того, с повышением скорости нагрева интервал температур закалки, обеспечивающих получение наибольшей твердости инструмента, также смещается к более высоким температурам, поскольку изменяется время завершения процессов образования аустенита и растворения карбидов. Хотя при индукционном нагреве деформация всего изделия меньше, чем при объемной закалке с нагревом в печи или соли, выступающие части инструмента могут получать весьма большие искажения. К тому же увеличение скорости нагрева ТВЧ уменьшает также толщину закаливаемого слоя, создает более резкий перепад твердости по сечению и усиливает напряжения и деформацию. Поэтому для получения более высоких эксплуатационных свойств тс-рмообработанного инструмента необходимо весьма точно установить основные параметры высокочастотной закалки: температуру и скорость нагрева. При выборе скорости нагрева необходимо учитывать требуемую толщину закаленного слоя в зависимости 01 размера, формы и эксплуатации инструмента.
Поэтому для индукционного нагрева пригодны лишь стали, имеющие при различной скорости нагрева достаточно широкий интервал температур закалки. К таким сталям относятся углеродистые и легированные инструментальные. В связи с этим высокочастотная закалка быстрорежущих сталей применяется в ограниченных случаях. Это объясняется как требованиями, предъявляемыми к большинству инструментов из быстрорежущей стали, так и технологическими особенностями ее закалки, связанными с особыми условиями растворения карбидов легирующих элементов и насыщением ими твердого раствора при высоких температурах, близких к температуре плавления быстрорежущих сталей. Такие быстрорежущие инструменты, как сверла, фрезы, протяжки и т. д., подвергаются многократным переточкам, а поэтому должны иметь сплошную прокаливаемость или иметь закаленный слой высокой теплостойкости и прочности на большую глубину. В связи с этим высокочастотный нагрев быстрорежущих сталей целесообразно использовать для получения только местной и поверхностной закалки или когда инструмент имеет небольшую толщину. К таким инструментам относятся ножовочные полотна, сегменты к дисковым пилам, метчики, плашки и другие инструменты небольших размеров. Кроме того, индукционный нагрев целесообразно применять для некоторых малолегированных быстрорежущих сталей, температура закалки которых при нагреве в солях значительно ниже температуры начала плавления. Но и для этих сталей скорость индукционного нагрева должна быть сравнительно небольшой (15—40 с). Невозможность жесткого ограничения температуры индукционного нагрева затрудняет получение высокой теплостойкости даже этих сталей, так как при указанной скорости нагрева продолжительность пребывания стали при высокой температуре является недостаточной для растворения необходимого количества карбидов и получения такой же концентрации аустенита, как и при нагреве в соли. В связи с этим теплостойкость стали Р9, закаленной с индукционным нагревом до температур, не вызывающих образования эвтектики, сохраняет твердость 60 только после нагрева до 590—600° С, тогда как теплостойкость после закалки с нагревом в соли достигает 610 С. Кроме того, быстрорежущие стали в результате высокочастотной закалки сохраняют несколько больше остаточного аустенита по сравнению с получаемым при нагреве в соли.
По материалам: Жигалка Н. И., Киселев В. В. проектирование и производство режущих инструментов.
Читайте также: