Спосіб виготовлення біметалевого різального інструменту з конструкційної та швидкорізальної сталі

Спосіб виготовлення біметалевого різального інструменту з конструкційної та швидкорізальної сталі, який включає отримання біметалевої заго товки, спікання м у вакуумі і гарячу екструзію з одержанням профільної різальної частини, з'єднання и з хвостовою частиною, який відрізняється тим, що отримання біметалевої заготовки здійснюють розміщенням у пресформі двох шарів порошків конструкційної та швидкорізальної сталі з висотою засипки порошку конструкційної сталі, рівною 80-90 % загальної висоти засипки і наступним пресуванням, з'єднання біметалевої заготовки з хвостовою частиною виконують за допомогою зварювання тертям, а на леза різальної частини з конструкційної сталі наплавляють у вигляді стрічки порошок швидкорізальної сталі, що використовується для виготовлення біметалевої заготовки О Винахід відноситься до порошкової металурги, зокрема до виробництва біметалевих різальних інструментів методами холодної та гарячої пластичної деформації і може бути використаний для виготовлення крупнорозмірних кінцевих різальних інструментів типу зенкерів (зенковок), фрез, свердел у яких осердя і хвістова частина виготовлені з конструкційної сталі, а робоча різальна частина по торцю - з пороошкової швидкорізальної сталі, отриманої холодним пресуванням, спіканням та гарячім витисненням, а по стрічкам різальних лез наплавка з порошку швидкорізальної сталі цієї ж марки сталі Відомий спосіб виготовлення біметалевих заготовок та інструментів методом плакірування осердя з конструкційної сталі порошком швидкорізальної сталі з наступним гарячим витисненням (а с СРСР № 812498 "Спосіб виготовлення біметалевого інструменту", кл В23Р15/34, 1979 р) Недоліком такого способу є складність технології виготовлення плакіруємої та плакіруючій заготовок, низька міцність-матеріалу та висока собівартість виробів, а крім того обмежена номенклатура виробництва інструментів (метчики та розвертки) Найбільш близьким до пропонованого по технічній суті та досягаемому результату є "Спосіб виготовлення біметалевого різального інструменту" (а с СРСР № 1026965, кл B22F7/08, В22Р15/34, 1983 р), який включає плакірування осердя ступінчатої форми з конструкційної сталі порошком швидкорізальної сталі, при цьому порошок швидкорізальної сталі засипають у циліндричний керамічний контейнер, усередені якого спочатку концентрично встановлюється осердя з маловуглецевої конструкційної сталі Отримана збірка підлягає ущільненню на вібростенді, з наступним спіканням в стані вільної засипки у печі з відновлюючою атмосферою чи вакуумній печі при 1230 - 1250°С на протязі 2 годин, після цього витягається з контейнеру і підлягає ущільненню пресуванням в циліндричній матриці при 1050 - 1100°С до ЩІЛЬНОСТІ 96 - 98% 3 отриманої заготовки ме тодом гарячого витиснення одержують різальний профіль Недоліком цього способу є складність технологи підготовки до спікання вільнозасипанного порошку у керамічному контейнері, необхідність допресовки плакіруючого шару до ЩІЛЬНОСТІ 96 98%, а так як осердя з конструкційної сталі ступінчатої форми, то при гарячому витискуванні заготовка не іде "на провал" через матрицю, а залишається у ній Потрібен деякий час для охолодження 00 со ю 45389 заготовки перед и виштовканням з очка матриці Наявність ступені між хвостовою та різальною частинами обмежує технічні можливості інструментів по глибині обробки і заважає виходу стружки В основу винаходу поставлена задача виготовлення біметалевих різальних інструментів шляхом розміщення у пресформі пошарово порошків конструкційної та швидкорізальної сталей холодного пресування і гарячої екструзії, з наступним з'єднанням заготовки з хвостовою частиною за допомогою зварення тертям і наплавленням порошку швидкорізальної сталі на леза різальної частини Це забезпечує спрощення технологи, економію порошкової швидкорізальної сталі, підвищення МІЦНОСТІ та поширення технічних можливостей Суттєвими ознаками, характерізуючими винахід є пошарове розміщення порошків у пресформі з засипкою порошку конструкційної сталі на 80 90% від загальної висоти засипки з послідуючим холодним пресуванням і вакуумним спіканням Це суттєво спрощує технологію формовування Гаряча екструзія заготовок з отриманням профільної різальної частини, з'єднання її з хвістовой частиною методом зварення тертям і наплавка порошка швидкорізальної сталі у вигляді стрічки на кромку різальної частини забезпечує економію порошків швидкорізальних сталей, підвищення властивостей інструментів і поширення номенклатури виробів Так як спечена заготовка складається в основному в конструкційної сталі суттєво полегшується процес екструдирування повного об'єму порошок швидкорізальної сталі Р6М5ФЗ 2 і здійснюють холодне пресування на гідравлічному пресі ДБ - 2432 Зусилля пресування складає 7000 - 8000МПа ЩІЛЬНІСТЬ заготовки після пресування 83 - 85% Далі заготовку розміщують у вакуумній печі і опікають при температурі 1160 - 1180°С на протязі години Потім заготовку нагрівають струмом високої частоти до температури 1100 - 1130°С на протязі 20 секунд в установці ИЗ-3-100/2,4 (частота 2,4кГц) Контроль температур здійснюється оптичним пірометром Нагріта заготовка підлягає гарячому витисненню з коефіцієнтом витягнення А - 2,0 на кривошипному пресі КВ2Г32 з зусиллям 1600кН Штамп підігрівався до 300°С з автоматичним контролем температури Схема процесу витиснення профільної різальної частини зображена на Фіг 2 Спосіб здійснюється наступним чином У пресформу засипають порошок 1 конструкційної сталі 4Х5МФ1С в об'ємі 80 - 90% від необхідного (Фіг 1), регламентуємого довжиною робочої профільної частини, а потім досипають до Заявлений спосіб набагато простіший та продуктивніший, а також дає можливість знизити витрати на багатоварті дефіцитні швидкорізальні сталі В результаті гарячого витиснення одержали біметаличну заготовку (див Фіг 3) з профілем фрези, причому и торцева частина виготовлена з порошку швидкорізальної сталі Далі до профільної різальної частини 1, 2 за допомогою зварення тертям приєднували хвостовик з конструкційної сталі 45 3 Після відпалу при температурі 850°С протягом 3-х годин, заготовка фрези передається, на механічну обробку (центровочні отвори, знімання грата, токарна обробка) Далі заготовку фрези встановлюють у центрі пристрою для плазменної наплавки стрічок різальної кромки порошком швидкорізальної сталі цієїж марки сталі 2 Товщина наплавленого шару дорівнює приблизно 2,5 мм 45389 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна (044)456-20- 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71