Температуры отпуска: 350—400° С, 30—60 мин (при более высоком нагреве усиливается окисление) и 150—160° С, 2—3 ч для деталей высокой точности (иглы топливной аппаратуры, измерительные инструменты).
1.8. Способы улучшения поверхностного слоя инструмента.
Улучшение свойств поверхностного слоя достигается химико-термической обработкой и позволяет повысить стойкость инструментов в 1,5—3 раза при условии, что: 1) слой, созданный обработкой, прочно связан с основным металлом и имеет большие твердость, теплостойкость или стойкость против коррозии, чем нижележащие слои, и 2) учитывается характер износа, переточки и сечение инструментов.
Такая обработка целесообразна для инструментов, сохраняющих улучшенный слой после переточки полностью (резьбовые и червячные фрезы, долбяки, протяжки, фасонные резцы, метчики и др.) или частично (сверла, зенкеры, многие штампы). Не следует применять обработку для повышения твердости поверхностного слоя инструментов небольшого диаметра (до 5 мм) или с очень тонкой кромкой, чтобы не вызвать излишней хрупкости.
Выбор способа химико-термической обработки обусловлен не только требованиями, предъявляемыми к поверхностному слою, но и температурой, при которой выполняется эта обработка, и теплостойкостью стали.
Более универсальными и пригодными для всех инструментальных сталей являются низкотемпературное цианирование, азотирование или нитроцементация (желательно с последующим оксидированием). Влияние их на свойства и стойкость инструментов примерно одинаково. На поверхности инструмента в результате выполнения этих обработок создается слой высокой твердости, износостойкости (особенно при трении по металлу) и теплостойкости, возникают полезные сжимающие напряжения, повышается предел выносливости и снижается налипание.
Остальные свойства слоя определяются твердостью сердцевины.
Если ее твердость высокая (HRC > 58—60), что соблюдается для сталей быстрорежущих и полутеплостойких штамповых для холодного деформирования, то выполнение любой из указанных обработок повышает также сопротивление пластической деформации и, следовательно, смятию рабочей кромки при повышенных напряжениях.
Цементация и высокотемпературное цитирование меньше повышают твердость и не изменяют теплостойкость, но создают упрочненный слой большей толщины. Они эффективнее повышают износостойкость штампов холодного деформирования, в том числе высадочных, работающих при несколько повышенных давлениях, — форм литья под давлением, нагревающихся до более низких температур, и форм прессования полимеров в основном простой формы.
Борирование и диффузионное хромирование обеспечивают наиболее высокую износостойкость, в том числе при абразивном изнашивании и при нагреве, но из-за небольшой толщины образующегося поверхностного слоя высокой твердости, эти способы пригодны главным образом для условий работы при меньших удельных нагрузках.
1.8.1 Низкотемпературное цианирование.
Процесс заключается в насыщении поверхностного слоя азотом и углеродом.
Непосредственно на поверхности цианированного слоя может образоваться тонкий нетравящийся светлый слой. Ниже располагается более толстая темнотравящаяся зона, не имеющая резкой границы с основной структурой. В наружном светлом слое (наряду с карбидами, если цианируют заэвтектоидную или ледебуритную сталь) образуются цементит и нитрид железа; ε-фаза. Твердость слоя не очень высокая: HV 840—890 (HRC 64—65); слой хрупок из-за присутствия цементита и нитрида и в эксплуатации быстро изнашивается. Его толщина не должна превышать 2—3 мкм.
Основное влияние оказывает темно-травящаяся зона. Она представляет тонкую смесь мартенсита, карбидов и образовавшихся карбонитридных фаз, в которых в отличие от светлого слоя преобладает фаза типа М3 (С, W); ее твердость высокая: HV 1000—1100 (HRC 69—70) и превышает твердость e-фазы и мартенсита.
1.8.2. Азотирование и нитроцементация.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.