75. Отношение продолжительности предварительного подогрева и окоичате ного нагрева инструмента под закалку

Для безопасной работы соляных ванн (устранения разбрызгивания ра плавленных солей при загрузке илажнсго или холодного инструмента) п меняют ступенчатый нагрев под акалку. Инструмент из углеродистой и тированной стали подогревают один раз для подсушивания инструмента и i кращения времени окончательного нагрева, инструмент из быстрорежув стали подогревают дважды: первый подогрев проводят для подсушиван инструмента, второй - для предотвращения его деформации в процессе калки.

Для крупногабаритного сложнофасонного инструмента применяют тий подогрев (при 1050 °С), после которого сокращается продолжительное окончательного нагрева при закалке, а следовательно, уменьшается углероживание. Первый подогрев при закалке сталей Р12, Р18, Р18Ф2 Р18К5Ф2, Р14Ф4, Р10К5, Р9К5, Р9К10, Р6МЗ, У7, У7А, У8, У8А, УЦ У10А, У12, У12А, Х12Ф1, Х12М, ХВГ, 9ХС проводят до температуры 40 500 °С, второй подогрев при закалке сталей Р12, Р18, Р18Ф2, Р14Ф1 Р10К5Ф5, Р9К5, Р9К10, Р6МЗ - до 840-860 °С. а сталей Х12Ф Х12М - 800-820 °С.

Данные для расчета времени нагрева инструмента под закалку привед ны в табл. 75-79.

Время прогрева заготовок в пламенной печи приведено в табл. 80.

Для предупреждения окисления и обезуглероживания, а также уменьшения коробления и трещинообразования нагрев и охлаждение технв логической оснастки, в том числе инструментов, из углеродистой ста проводят в соляных ваннах (исключение составляют отдельные виды спе ального инструмента, например, длинные протяжки, для которых нет дартных электрических ванн необходимого размера). Во избежание обезуга роживания поверхности технологической оснастки в процессе нагрева не ходимо проверять химический состав солей, не применять соли, имеюп отклонения по составу от стандарта или технических условий, и перио чески добавлять в ванну раскислители (буру, борную кислоту, фторист магний).

Выбор среды для охлаждения зависит от марки стали, требуемой тверЛ сти, формы, размеров технологической оснастки. По составу и свойствам г закалочные среды подразделяются на четыре группы: вода и водные раст ры, масла, расплавленные соли и щелочи, воздух. Скорость охлаждения ли в различных средах приведена в табл. 81. Воду и водные растворы п меняют при закалке технологической оснастки и инструментов простой ° мы диаметром или толщиной от 8 до 12 мм из углеродистой стали. Темпе туру воды необходимо-loддepживaть примерно 18-25 °С. При температ ниже 18 °С увеличивается скорость структурных превращений, что ве к трещинообразованию. В случае повышения температуры воды свыше и загрязнения ее маслами и мылом резко снижается охлаждающая спо ность в интервале 550-650 °С, что приводит к образованию мелких пяте»! поверхности закаленного инструмента.

Технологическую оснастку сложной конфигурации из углеродистой ли охлаждают в двух средах - в воде до 250-300 "С, а затем - в Продолжительность выдержки в воде до перенесения в масло составляет 2 с на каждые 6 мм диаметра или толщины изделия. Переносить иистрз?? из воды в масло следует быстро во избежание отпуска. Масла имеют

76 Зависимость времени нагрева в различных средах от отношения объема заготовки V, см">, к ее поверхности F, см

77. Продолжительность подогрева и окончательного нагрева технологической оснастки под закалку

Примечание. В таблице введены следующие обозначения: D - диаметр режу, щей части инструмента, мм; d -диаметр отверстия инструмента, мм; - высота и тол. щина, мм; а, Ь. с - коэффициенты (см. табл. 78).

78. Значения коэффициентов с, Ь, с, мм/мин, для расчета продолжительности нагрева инструментов под закалку

Примечание. Если ванна не соляная, а свинцовая, то коэффициент а для углеродистой стали составляет 0,1 {без подогрева).

79. Зависимость продолжительности нагрева и выдержки от сечения при закалке технологической оснастки нз углеродистой стали

Примечания: 1. Для легированной стали продолжительность иагрева н выдержки должна быть увеличена на 25-40 %.

2, Температура печи должна быть иа 10-30 "С выше заданной температуры аакалки.

go Время подогрева цилиндрических и квадратных заготовок в пламенной печи, мин

Темпера

тура печи „ заготовки , °с

300 500 650 750 900 1000 1100 1200

Диаметр цилиндра (сторона квадрата), мм

37 32 31 21 25 25 23 20

35 25

62 47 47 47 32 35 31 30

50 42

70 70 60 40 40

70 70

150 I 200 250

Цнлнндр

200 120 90 80 70

250 160 120 ПО 100

350 200 180 160 120

400 250 200 180 150

Скорость охлаждения стали в различных закаливающих средах

Закалиоагощая среда

Скорость ихлаж-) деиия, С/с, в интервале температур

Вода при темпера-туре,

25 50 75

Мыльная вода Эмульсия- масла н воде

Вода, насыщенная углекислотой

050-55(1

600 500 100 30 30

300-201)

Закаливающая среда

270 270 270 200 200

10%-ный водный раствор при !8 "С: едкого натра поваренной солн соды

5 "о-нын pacTBOj) марганцевокисло-го калия Керосин

Масло индустриальное Спокойный воздух

Сжатый воздух

Скорость охлаждения, "С/с. в интервале температур

650-550

1100-1200 800 800

450 160-180

3 30

300-20D

300 270 270

100 40-60

25 1

82. Критический диаметр, мм, инструментальных сталей при закалке в различных средах

Примечание. Критический диаметр соответствует твердости Н RC 60 н твердое ти НRC 62 и более на его поверхности.

низкую скорость охлаждения, чем вода. Охлаждение в масле проводят в ни*, тервале температур от 18 °С до температуры на 40-50 °С ниже температуры вспышки масла.

Для сталей с устойчивым аустенитом (Р18, Р9, Х12М, Х12Ф1) охлаж-Э дающей средой служит воздух, подаваемый компрессором или вентилятором», либо спокойный воздух. При охлаждении воздухом, подаваемым компрес- сором или вентилятором, перед закалкой проверяют, нет ли в воздухопров де воды, так как попадание ее на изделие может быть причиной появлеии) трещин.

Критический диаметр некоторых марок инструментальных сталей пр закалке в различных средах приведен в табл. 82. Назначение и рекомендуе мые составы соляных ванн указаны в табл. 83.

Нагрев технологической оснастки можно выполнять в «кипящем» слое*! Для этого на под печи укладывают трубчатый змеевик для подачи газовоздуШ ной смеси. Печь оборудуют вытяжной системой вентиляции. Под печи запс няют частицами корунда размером 0,3 - 0,4 мм так, чтобы на поверхнос змеевика образовался слой толщиной 1,5-2 толщины одного ряда обраба! тываемых заготовок. Частицы во время работы находятся во взвешенном • стоянии в газовоздушиой смеси. Смесь сжигают с коэффициентом избытВ воздуха 0,6-1,2. Высота плотного слоя обычно составляет 60-250 мм. греваемые твердые частицы корунда, «бомбардируя» поверхность нагревав мого металла, ускоряют нагрев (скорость нагрева достигает 15 mm/mhhJ Коэффициент теплоотдачи составляет 550-600 Вт/(м • с). В процессе нагрев поверхностные слои металла выгорают. Угар металла в «кипящем» слое сО ставляет 0,2-0,25, а при нагреве в электропечах - 1,0-1,7 %.

Высокое качество термической обработки обеспечивается при нагрет инструментальных сталей в вакууме. Нагрев в вакууме при давлении 10 Г и менее практически исключает окисление, науглероживание и обезуглероя вание поверхности стальных изделий, благодаря чему этот способ нагре особенно предпочтителен при термической обработке сталей, легирован? хромом, титаном, цирконием, алюминием и марганцем. В последние годы работаны специальные установки, которые наряду с отжигом в ваку

83 Назначение и рекомендуемые составы соляных ваин для термообработки инструмента

Быстрорежущие стали