Технология термической обработки

Ситкевич М.В.

Минск: БНТУ, 2015 г.

8. КРАТКИЕ СПРАВОЧНЫЕ СВЕДЕНИЯ ПО СТАЛЯМ, НАИБОЛЕЕ ЧАСТО ИСПОЛЬЗУЕМЫМ В МАШИНОСТРОИТЕЛЬНОМ ПРОИЗВОДСТВЕ ПРИ ИЗГОТОВЛЕНИИ РАЗЛИЧНЫХ ВИДОВ ДЕТАЛЕЙ И ТЕХНОЛОГИЯМ ИХ ТЕРМИЧЕСКОЙ И ХИМИКО-ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ

ЧАСТЬ 1.Стали, преимущественно используемые для изготовления деталей инструмента и технологической оснастки

СТАЛЬ У7

Заменители - стали: У7А, У8, У8А.

Назначение - режущий и ударный инструмент, работающий в условиях, не вызывающих разогрева режущей кромки или рабочей части (зубила, долота, молотки, кернеры, бородки, крейцмейсели, лезвия ножниц для резки металла, плоскогубцы, острогубцы, рашпили, топоры, колуны); детали сборного и составного инструмента (корпусы ножей сборного инструмента, оснащенного твердым сплавом, детали коловорота).

Критические точки; Ас,=730°С;. Ас₃=770 °С; М_П=250°С.

Химический состав, % :

С	Мn	Si	S	Р	Сr	Ni	Сu
С	Мn	Si	не более
0,65-0,74	0,17-0,33	0,17-0,33	0,028	0,030	0,20	0,25	0,25

Твёрдость стали в зависимости от температуры отпуска (закалка 780 °С, охлаждающая среда - на первоначальном этапе вода, затем масло):

Температура отпуска, °С	Средняя твердость, HRC
100	64
150	62
200	58
300	50
400	43

Технологии термической и химико-термической обработки, которые могут быть использованы на различных этапах изготовления инструмента:

Заготовки, получаемые преимущественно в результате горячей обработки давлением, для улучшения обрабатываемости за счет снижения твёрдости и прочности, повышения пластичности и вязкости подвергаются предварительной термообработке: отжиг 2 рода с нагревом и выдержкой при 770- 780 °С, охлаждение с печью до 500- 600 °С далее можно на воздухе.

Готовые детали, получаемые из заготовок преимущественно в результате осуществления различных операций обработки резанием (точение, фрезерование, сверление и др.), для придания необходимого комплекса свойств, обеспечивающего надёжную и долговечную эксплуатацию, подвергаются окончательной термообработке: закалка с нагревом и выдержкой при 770 - 780 °С, охлаждающая среда - на первоначальном этапе вода, затем минеральное масло, отпуск (наиболее часто используемый вариант) при 180- 220 °С. Структура - М_отп. +А_ост,

Для повышения стойкости инструмента применяется химико термическая обработка:

- борирование (для инструмента эксплуатирующегося в условиях изнашивания при невысоких давлениях без воздействий динамического нагружения) в порошковых смесях (в случае мелко- и среднегабаритных деталей) или обмазках (в случае крупногабаритных деталей) - проводится перед закалкой при 880-900 °С в течение 4-6 часов.
- боросилицирование (для инструмента эксплуатирующегося в условиях изнашивания в том числе при воздействии динамического нагружения) в порошковых смесях (в случае мелко- и среднегабаритных деталей) или обмазках (в случае крупногабаритных деталей) - проводится перед закалкой при 880-900 °С в течение 5-8 часов.
- хромирование (для инструмента эксплуатирующегося в условиях изнашивания при воздействии коррозионноактивных сред) в порошковых смесях - проводится перед закалкой при 1000-1100 °С в течение 6-10 часов.

Примечание: в зависимости от различных технологических факторов и применяемого термического оборудования в конкретных условиях производства могут быть использованы и другие параметры нагрева и охлаждения, а также другие виды операций при выполнении термической и химикотермической обработки

СТАЛЬ У8

Заменители - стали: У7А, У8А, У9, У9А.

Назначение - режущий и ударный инструмент, работающий в условиях, не вызывающих разогрева режущей кромки или рабочей части (зубила, долота, пуансоны и матрицы для холодной штамповки, молотки, кернеры, бородки, крейцмейсели, лезвия ножниц для резки металла, плоскогубцы, острогубцы, рашпили, топоры, колуны); детали сборного и составного инструмента (корпусы ножей сборного инструмента, оснащенного твердым сплавом, корпусы листовых скоб, детали штампов для холодной штамповки, фильеры, волоки, скобы гладкие регулируемые).

Критические точки: Ас,=730°С; М_П=240°С.

Химический состав, %:

С	Мn	Si	S	Р	Сr	Ni	Сu
С	Мn	Si	не более
0,75 -0,84	0,17-0,33	0,17-0,33	0,028	0,030	0,20	0,25	0,25

Температура отпуска, °С	Средняя твердость, HRC
100	64
150	62
200	60
300	50
400	46
500	40

Заготовки, получаемые преимущественно в результате горячей обработки давлением, для улучшения обрабатываемости за счет снижения твёрдости и прочности, повышения пластичности и вязкости подвергаются предварительной термообработке: отжиг 2 рода с нагревом и выдержкой при 770-780 °С, охлаждение с печью до 500- 600 °С далее можно на воздухе.

Для повышения стойкости инструмента применяется химико

термическая обработка:

- борирование (для инструмента эксплуатирующегося в условиях изнашивания при невысоких давлениях без воздействий динамического нагружения) в порошковых смесях (в случае мелко- и среднегабаритных деталей) или обмазках (в случае крупногабаритных деталей) - проводится перед закалкой при 880-900 °С в течение 4-6 часов.
- боросилицирование (для инструмента эксплуатирующегося в условиях изнашивания в том числе при воздействии динамического нагружения) в порошковых смесях (в случае мелко- и среднегабаритных деталей) или обмазках (в случае крупногабаритных деталей) - проводится перед закалкой при 880-900 °С в течение 5-8 часов.
- хромирование в порошковых смесях (для инструмента эксплуатирующегося в условиях изнашивания при воздействии коррозионноактивных сред) - проводится перед закалкой при 1000-1100 °С в течение 6-10 часов.

СТАЛЬ У10

Заменители - стали: У11,У 12, У12А.

Назначение - инструмент, работающий в условиях, не вызывающих разогрева режущей кромки и без значительных ударных нагрузок (метчики ручные, развертки мелкоразмерные, рашпили, надфили, пилы для обработки древесины, матрицы для холодной штамповки, фильеры, волоки, гладкие калибры, скобы, топоры, колуны).

Критические точки: Ас,=730^оС; Ас_ст=800 °С ; М_П=220°С.

Химический состав, % :

С	Мп	Si	S	Р	Сг	Ni	Сu
С	Мп	Si	не более
0,96-1,03	0,17-0,33	0,17-0,33	0,028	0,030	0,20	0,25	0,25

Температура отпуска, °С	Средняя твердость, HRC
100	64
150	62
200	60
300	53
400	50
500	41

Заготовки, получаемые преимущественно в результате горячей обработки давлением, для улучшения обрабатываемости за счет снижения твёрдости и прочности, повышения пластичности и вязкости подвергаются предварительной термообработке: отжиг 2 рода с нагревом и выдержкой при 770-780 °С, охлаждение с печью до 500- 600 °С далее можно на воздухе. Структура -

Пчер. +Ц2.

Для повышения стойкости инструмента применяется химико-термическая обработка:

- борирование (для инструмента эксплуатирующегося в условиях изнашивания при невысоких давлениях без воздействий динамического нагружения) в порошковых смесях (в случае мелко- и среднегабаритных деталей) или обмазках (в случае крупногабаритных деталей) - проводится перед закалкой при 880-900 °С в течение 4-6 часов.
- боросилицирование (для инструмента эксплуатирующегося в условиях изнашивания в том числе при воздействии динамического нагружения) в порошковых смесях (в случае мелко- и среднегабаритных деталей) или обмазках (в случае крупногабаритных деталей) - проводится перед закалкой при 880-900 °С в течение 5-8 часов.
- хромирование в порошковых смесях (для инструмента эксплуатирующегося в условиях изнашивания при воздействии коррозионноактивных сред) - проводится перед закалкой при 1000-1100 °С в течение 6-10 часов.