Спосіб виготовлення заготовок різального інструмента

Винахід належить до порошкової металургії, а саме до виробництва заготовок різального інструмента, зокрема плашок, для інструментального виробництва з порошків швидкорізальної сталі. Відомий спосіб одержання заготовок з металічних порошків [А.С. СССР №914181, кл. B22F3/4, B22F3/20, Б.И. №11, 1982], що включає засипку порошку до капсули, відпал, ізостатичне холодне пресування та гарячу екструзію. Недоліком цього способу є низька продуктивність, пов'язана з використанням холодного ізостатичного пресування та відпалу порошку. В якості прототипу прийнято спосіб виготовлення біметалевих виробів з робочим шаром з порошкового матеріалу [А.С. СССР №1059764, кл. B22F7/04, B22F3/20, 1982], що включає розміщення в контейнері металевого осердя, засипку в щілину між стінками контейнеру та осердям порошку швидкорізальної сталі, вакуум ування, герметизацію, нагрів та гарячу ковку. Недоліком цього способу є його складність та низька продуктивність, пов'язана з використанням оковки, а також спосіб не дає вихід на одержання заготовки інструменту близької по формі до готового, тобто його кінцева ціль - одержання біметалевої заготовки. В основі винаходу "Спосіб виготовлення заготовок різального інструменту" поставлена задача зниження трудоємності виготовлення та підвищення продуктивності, економія матеріалу великої вартості. Вирішення поставленої задачі в способі виготовлення заготовок різального інструменту з порошків швидкоріжучих сталей, що включає розміщення у контейнері металевого осердя, засипку в щілину між стінкою контейнера та осердям порошку швидкорізальної сталі, вакуум ування, герметизацію та нагрів, вирішується за рахунок значного скорочення часу на виготовлення заготовок, так як при цьому способі замість операції гарячої ковки використовується кокова прокатка на станах прокатування-ковки, за рахунок якої здійснюється одержання витягу l ³ 7 за один прохід. Згідно з винаходом, контейнер з порошком піддають кроковій прокатці з коефіцієнтом витягу l ³ 7 , видаляють матеріал контейнеру, здійснюють порізку на мірні довжини, висвердлюють матеріал стрижня, нарізають різьбу, виготовляють отвори для виводу стружки, піддають інструмент термічній обробці та шліфовці. Економія матеріалу досягається за рахунок використання крокової прокатки, що дозволяє одержати такий профіль, в якого припуски на наступну механічну обробку значно менші ніж при гарячій ковці. Запропонований спосіб забезпечує одержання якісної порошкової заготовки в результаті високопродуктивної крокової прокатки. На Фіг.1 зображений контейнер з металевим осердям та порошком швидкорізальної сталі. На Фіг.2 - порошкова заготовка, одержана кроковою прокаткою контейнеру. На Фіг.3 - виготовлена плашка. Приклад 1. В контейнері 1 (Фіг.1) маловуглецевої сталі висотою h=200мм, зовнішнім діаметром d1=55мм, внутрішнім d2=50мм розміщували в центрі сталевий стрижень 2 діаметром d3=7,5мм та засипали порошок швидкорізальної сталі Р6М5ФЗ газового розпилу 3 дисперсністю 315мкм та закривали кришкою 4. Контейнер піддали вакуум уванню та герметизації. Після цього його нагрівали в печі електроопору СШО-1.1.3/12,5 до температури t=1150°С. При цій температурі контейнер витримували 30 хвилин, після чого піддавався кроковій прокатці на стані ПК-120 з коефіцієнтом витягу l=6 до діаметру d1=22,5мм (Фіг.2). Після крокової прокатки з l=6 заготовки піддавали відпалу при температурі 750°С з трьохгодинною витримкою. Далі видаляли матеріал контейнеру та проводили безцентрове шліфування, порізку на мірні довжини, висвердлення центральної частини мірної заготовки. В результаті гідростатичного важення встановили, що густина заготовок 97-99%, що не є достатнім для різального інструменту, так як при цьому матеріал не має необхідних міцнісних властивостей. Приклад 2. В контейнері 1 з маловуглецевої сталі висотою h=200мм, зовнішнім діаметром d 1=60мм, внутрішнім d2=55мм розміщували в центрі сталевий стрижень 2 діаметром d3=7,5мм та засипали порошок швидкорізальної сталі Р6М5Ф3 газового розпилу 3 дисперсністю 315мкм та закривали кришкою 4. Потім робили такі операції: вакуум ування, герметизацію, нагрів до температури 1150°С та прокатку на стані ПК-120. Після деформації з коефіцієнтом витягу l=7 до діаметру d1=22,5мм проводили відпал заготовки, видалення матеріалу контейнеру, безцентрове шліфування, порізка на мірні частини, висвердлення центральної частини заготовок, нарізку різьби М5, виготовлення отворів для виводу стр ужки, термічну обробку, шліфування. В результаті гідростатичного важення встановлено, що густина заготовок 100%. Виготовлені плашки мали високі різальні можливості. Приклад 3. В контейнері 1 з маловуглецевої сталі висотою h=200мм, зовнішнім діаметром d 1=67мм, внутрішнім d2=62мм розміщували в центрі сталевий стрижень 2 діаметром d3=9мм та засипали порошок швидкорізальної сталі Р6М5Ф3 газового розпилу 3 дисперсністю 315мкм та закривали кришкою 4. Потім робили такі операції: вакуум ування, герметизацію, нагрів до температури 1150°С та прокатку на стані ПК-120. Після деформації з коефіцієнтом витягу l=9 до діаметру d1=22,5мм проводили відпал заготовки, видалення матеріалу контейнеру, безцентрове шліфування, порізка на мірні частини, висвердлення центральної частини заготовок, нарізку різьби М5, виготовлення отворів для виводу стр ужки, термічну обробку, шліфування. В результаті гідростатичного важення встановлено, що густина заготовок 100%. Виготовлені плашки мали високі різальні можливості. Таким чином, запропонований спосіб виготовлення заготовок різального інструменту з використанням крокової прокатки з коефіцієнтом витягу l≥7 порівняно з прототипом збільшує продуктивність, знижує трудоємність і дає економію матеріалу високої вартості.