Спосіб зміцнення різального інструмента

Винахід відноситься до металургії, а саме, до хіміко-термічної обробки сплавів на основі заліза. Відомий спосіб підвищення зносостійкості різального інструмента, шляхом його поверхневого зміцнення за рахунок хіміко-термічної обробки [Прогресивні методи хіміко-термічної обробки, Г.Н. Дубинін, Л.Д. Koгaн, М., Машинобудування, 1978, с. 184]. Хіміко-термічна обробка полягає в нагріванні і витримці інструмента при високій температурі в активному середовищі в спеціальних печах. У результаті такого впливу змінюється структура і властивості поверхневого шару інструмента, що підвищує зносостійкість. Недоліком цього способу є недостатня міцність різальної поверхні, що приводить до швидкого зносу різального інструмента, при цьому, спосіб трудомісткий, вимагає високих енергетичних витрат і необхідності передбачення заходів для захисту навколишнього середовища. В основу дійсного винаходу покладена задача створення способу зміцнення різального інструмента, який забезпечує такий вплив на його робочу поверхню, що забезпечило б можливість підвищення його зносостійкості при зниженні витрат. Це досягається тим, що в способі зміцнення різального інструмента, шляхом хіміко-термічної обробки його в активному середовищі, хіміко-термічну обробку здійснюють шляхом різання ним металевої заготівлі з загартованої сталі на металорізальному верстаті в середовищі, що містить полімер. У відмінності від прототипу, технологічні особливості якого не забезпечують різальному інструменту достатньої зносостійкості, відповідно до винаходу отримана в результаті механічного впливу на різальний інструмент у процесі різання в середовищі, що містить полімер, хіміко-термічна реакція, забезпечує активізацію і поглиблення дифузійного насичення, що сприяє підвищенню зносостійкості інструмента. Суть способу полягає в тім, що термодифузійне насичення різального інструмента, проводять безпосередньо на металорізальному верстаті під час різання (фрезерування, свердління і т.д.) металевої важкооброблюваної заготівлі. У процесі цього в результаті тертя металевих поверхонь досягається температура, достатня для термодеструкції полімеру і термодифузійного насичення продуктами деструкції. При цьому, операцію різання проводять у середовищі, що містить полімер, склад і процентне співвідношення компонентів якого підбирають індивідуально для кожного виду оброблюваної пари інструмент-заготівля. Під впливом температури в результаті термодеструкції полімеру, що знаходиться в зоні різання, утворюються хімічно активні елементи, що насичують: вуглець, азот, вуглець+азот, а також хімічно активний водень, який виступає каталізатором, що прискорює процес насичення. Для того, щоб одержати насичення різальних крайок на більшу глибину, що адекватно підвищенню зносостійкості інструмента, операцію різання повторюють. Термодифузійне насичення інструмента підтверджене рентгенівським аналізом, що дозволив зафіксувати наслідку дифузійного насичення різальної крайки вуглецем, відповідального за даний ефект. Приклад контрастного виконання. Для реалізації способу беруть зношені свердли, виготовлені зі сталі марки Р6М5, Р6МЗ, Р9Х5. Для обробки цих свердлів, використовують металеву заготівлю з важкооброблюваної, загартованої сталі твердості НРС у 2-65, наприклад, У8-У9. У даному випадку використовують середовище, що містить полімер, що складається з 5¸10% водяного розчину полівінілацетатної емульсії і 2¸3% поліетилену низького тиску. Операцію різання-свердління - здійснюють на свердлильному верстаті в присутності обраного середовища до зносу 0,05¸0,1мм по задній поверхні свердла. У результаті такої обробки підвищується зносостійкість свердлів у 6¸8 разів у наступній експлуатації. Таким чином, у порівнянні з відомими технічними рішеннями пропонований спосіб новий і має неочевидність рішення поставленої задачі. При цьому, спосіб технологічно простий, екологічно чистий, не вимагає додаткового устаткування, що значно знижує витрати й обумовлює його широке промислове застосування.