Надежность
Производство в РФ
+7 (351) 777-06-53
ждем вашего звонка
Сделать заявку

К вопросу о скорости охлаждения при закалке быстрорежущей стали

ОКБ Козырев > Техническая библиотека > К вопросу о скорости охлаждения при закалке быстрорежущей стали

К вопросу о скорости охлаждения при закалке быстрорежущей стали

А. П. ГУЛЯЕВ
ISSN 0026-0819. «Металловедение и термическая обработка металлов», № 8. 1991 г.

В настоящее время закалку быстрорежущей стали осуществляют в масле или расплавленных солях, хотя она и приобретает максимальную твердость (64-65 HRC) при сравнительно небыстром охлаждении, например на воздухе (отсюда старинное название быстрорежущей стали — «самокал»). После закалки с охлаждением на спокойном воздухе, в вакууме или в струе газа и обычного трехкратного отпуска, несмотря на получаемую удовлетворительную твердость, инструмент (особенно крупных сечений) не имеет высокой красностойкости и, следовательно, высоких режущих свойств. Так как в последнее время наметилась тенденция использования для инструмента вакуумного нагрева с последующим охлаждением в струе газа, следует учитывать, что это может привести к ухудшению его красностойкости.

Необходимо отметить, что при недостаточно быстром охлаждении быстрорежущей стали может произойти снижение красностойкости, вызванное выделением карбидов из переохлажденного аустенита и обеднением вследствие этого твердого раствора углеродом и легирующими элементами. При этом важно, в какой форме выделяются карбиды и насколько интенсивно.

При температурах выше 650 °С процесс выделения карбидов происходит очень быстро. При этом образуются крупные карбиды, наблюдаемые даже в световом микроскопе. Выделение карбидов таких размеров приводит к снижению красностойкости и даже твердости инструмента при нормальной температуре [5]. В связи с этим охлаждение в интервале температур от 1180-1280 (в зависимости от марки стали) до 650 °С необходимо проводить интенсивно.

В интервале температур 650-500 °С выделение карбидов в сталях протекает медленно. На начальной стадии выдержки при этих температурах происходит дисперсионное твердение [1, 2]. Этот процесс можно эффективно использовать при ступенчатой закалке. Оптимальная выдержка тст при температуре ступени τCT, по данным С. С. Штейнберга [1] (сталь Р18), составляет:

tCT,  °С τCT
560 4 ч
580 3 ч
600 1 ч 20 мин
620 20 мин

В связи с этим, применяя ступенчатую закалку при 620 °С 20 мин или замедляя охлаждение в указанном выше интервале температур при закалке, можно добиться повышения режущих свойств инструмента [3, 4]. Изменение скорости закалочного охлаждения при температурах ниже 500 °С уже не оказывает влияния на свойства термически обработанной стали вплоть до точки МН. Ниже точки МH изменение скорости охлаждения приводит к эффектам, не связанным с выделением легированных карбидов.

Подробно влияние скорости охлаждения при закалке рассмотрено в давно опубликованных работах [1-6]. Последующие работы внесли мало нового. В статье А. Шнейдермана, помещенной выше, показано, что описанные в работах [1-6] явления происходят и в неизвестной в то время стали Р6М5.

Список литературы:

1. Штейнберг С. С. Влияние закалки в горячих средах и повторного отпуска на стойкость быстрорежущей стали //Качественная сталь. 1937. № 3. С.22-25.
2. Гуляев А. П. Старение переохлажденного аустенита в быстрорежущей стали // Качественная сталь. 1937. № 5-6. С.49-51.
3. Гуляев А. П., Крестников С. И. Изучение режущих свойств быстрорежущей стали при различных режимах термообработки // Вестник инженеров и техников. 1937. № 6. С.374-377.
4. Гуляев А. П., Крестников С. И. Влияние термической обработки на режущие свойства быстрорежущей стали // Вестник металлопромышленности. 1938. № 12.
5. Гуляев А. П., Подберезский П. И. Ступенчатая закалка и многократный отпуск быстрорежущей стали//Металлург. 1939. № 3. С.70-75.
6. Гуляев А. П. Свойства и термическая обработка быстрорежущей стали. М.: Машгиз. 1939. С.71-77.