Page 13 - СтаночныйПарк

МЕТАЛЛООБРАБАТЫВАЮЩЕЕ МЕТАЛЛООБРАБАТЫВАЮЩЕЕ
ОБОРУДОВАНИЕ И ИНСТРУМЕНТ ОБОРУДОВАНИЕ И ИНСТРУМЕНТ
на 20 - 30 °С и на 15 - 20 % уменьшить разнозернистость Современные интерфейсы управления значительно облегчают работу на термообрабаты-
в структуре быстрорежущей стали по сравнению с нагре- вающем оборудовании. Контроль процесса охлаждения изделий позволяет управлять фор-
вом в соляной ванне. Продолжительность аустенизации в мированием микроструктуры, повышать их надёжность и эксплуатационную стойкость. Вся
вакуумных печах, как правило, непревышает 25 минут, в информация о ходе процесса и состоянии печи изображается на мониторе компьютера.
зависимости от поперечного сечения и плотности упаков- Оператор имеет в своём распоряжении сведения, которые позволяют ему оперативно вли-
ки садки (выдержка выбирается из расчёта 40 - 60 секунд ять на ход обработки, внося необходимые корректировки в технологический процесс.
на 1 мм сечения). В случае, когда инструмент нагревается Задавая программу, можно проводить полный цикл термической обработки в авто-
в приспособлениях, время увеличивают на 15 - 20 %. Ми- матическом режиме без промежуточного извлечения садки из нагревательной камеры. На-
кроструктура закалённой быстрорежущей стали состоит из пример: ступенчатый нагрев → выдержка → изотермическая закалка → трёхкратный отпуск.
мартенсита, остаточного аустенита (до 30 %) и большого При необходимости, после извлечения садки из печи, изделия можно сразу, без под-
количества первичных карбидов. Количество остаточного готовки поверхности, помещать в установку для нанесения упрочняющих покрытий.
аустенита и положение точек начала и конца мартенситно- Выделим преимущества вакуумной термической обработки по сравнению с соляными
го превращения зависят от температуры перед закалкой. ваннами:
Остаточный аустенит резко ухудшает режущие свой- ● отсутствие загрязнения окружаю-
ства, поэтому закалённый инструмент подвергают отпуску. щей среды;
После трёхкратного отпуска при 560 °С с выдержкой в те- ● повышение качества термической
чение часа количество остаточного аустенита уменьшается Рис. 7 обработки за счёт получения высоких
до 2 - 3 % и ожидаемый уровень твёрдости 64 - 65 HRC. стабильных свойств; более равномер-
При термической обработке быстрорежущих сталей широко применяют обработку ного прогрева изделий по сечению, что
холодом. Закалённую сталь охлаждают до температур ниже точки конца мартенситного снижает термические напряжения и
превращения этой стали, обычно это от минус 80 до минус 100 °С. После обработки хо- уменьшает величину деформаций; мед-
лодом, для снятия внутренних напряжений, сталь подвергают однократному отпуску при ленного нагрева в интервале аустенит-
температуре 560 °С в течение часа. Обработку холодом следует проводить сразу после ного превращения, что создаёт условия
закалки, иначе произойдёт стабилизация остаточного аустенита и последующий процесс для повышения легированности аусте-
трансформации будет либо затруднён, либо невозможен. нита из-за более полного растворения
Аустенитная фаза в интервале температур 625 - 350 °С чрезвычайно устойчива и в карбидов, препятствует образованию
течение длительного времени не претерпевает изменений. Выдержка при охлаждении в разнозернистости и снижает верхний
этом интервале температур не изменяет положение точки начала мартенситного превра- предел закалочных температур; отсут-
щения и при последующем охлаждении устойчивость аустенита не отличается от обычной. Рис. 9. Кривая изотермического превращения аустенита. ствия обезуглероженности и обезлеги-
Это обстоятельство позволяет проводить ступенчатую изотермическую закалку. рования; получения чистой и светлой
Применение изотермической закалки позволяет существенно уменьшить геометри- ● снижение стоимости термической об- поверхности изделий;
ческие изменения деталей и возможность появления трещин, поскольку при этой закалке работки за счёт устранения затрат, свя-
удаётся устранить возникшие ранее тепловые напряжения к моменту превращения аусте- занных с очисткой и промывкой изделий,
нита, вследствие неравномерного охлаждения изделий по сечению, а резкое бездиффу- а также с подготовкой поверхности для
зионное мартенситное превращение заменяется более медленным диффузионным превра- нанесения упрочняющих покрытий; эко-
щением в игольчатый троостит и частично в мартенсит. номии электроэнергии; автоматизации
процесса; существенного улучшения ус-
ловий труда; минимизации или полного
отсутствия влияния человеческого фак-
тора; большей гибкости в эксплуатации
(возможность использования оборудо-
вания для различных технологических
процессов термической обработки, при
необходимости совмещая операцию от-
пуска с нанесением упрочняющих по-
крытий или, например, проведение по-
сле закалки криогенной обработкой с Рис. 10. Панель оператора вакуумной печи в рабочем режиме
последующим отпуском).
Значимость вакуумной термической обработки и необходимого для неё оборудования
непрерывно повышается. Качественная термообработка современного инструмента имеет
ключевое значение в обрабатывающей промышленности. На сегодняшний день вакуум-

Рис. 8. Микроструктура быстрорежущей стали Р6М5 после полного цикла термической обработки в вакуумной печи. ные газонапорные печи по скорости охлаждения не уступают скорости масляной закалки,
делая процесс обработки экологически чистым, экономически эффективным. Вакуумные
До относительно недавнего времени эти процессы можно было реализовать при за- газонапорные печи являются значимой альтернативой по отношению к большинству ат-
калке в солёных ваннах. На сегодняшний день вакуумные технологии успешно применя- мосферных технологий термообработки и масляной закалки.
ются при обработке широкого спектра материалов, в том числе при термообработке матриц
больших размеров и сечений, изготавливаемых из инструментальной стали и предназна-
Д. В. Новиков,
ченных для работы при высоких температурах. специалист по термическом оборудованию ГК «Финвал»

12 Станочный парк Станочный парк 13