Спосіб зміцнення хромокремневольфрамових сталей

1. СПОСОБ УПРОЧНЕНИЯ ХРОМОКРЕМНЕВОЛЬФРАМОВЬК СТАЛЕЙ, включающий нагрев под закалку, совмещенный с нитроцементацией, закалку и отпуск, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эксплуатационной стойкости, нагрев под закалку проводят до 9bO-1000 С, а время отпуска назначают в соответствии с требуемой твердостью. 2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что закалку проводят в масло. 3. Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что закалку проводят с изотермической вьщержкой в интервале от Мн до Мн 20 С. 4. Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что отпуск проводят при 200-280 С. СО С Q С $ttmc © 1 2 3 7 $ 9 fO И отпуска 8 часах П *У .° л. ІЯ іГП 1196390 Изобретение относится к химикотермической обработке металлов и сплавов и может быть использовано для повышения стойкости инструмента, изготавливаемого их хромокремнеаольфрамовых сталей. Целью изобретения является повышение эксплуатационной стойкости штампового инструмента. Способ осуществляют следующим образом» На чертеже представлена зависимость твердости нитроцементированного слоя и сердцевины стали 5хВ2С от" времени отпуска при 24О°С. Инструмент - затапливающие пуансоны после предварительного подогрева в электропечи при 500 С помещают в-расплав при 980-1000°С и проводят нитроцементацию, после чего осуществляют закалку либо в масло, либо изотермически в диапазоне температур от Мн до Мн 20 С. После эакалки инструмент подвергают отпуску в соответствии с кривой циклической зависимости механических свойств от времени отпуска при- конкретной температуре в интервале 2ОО-28О°С (чертеж). В основе способа лежит явление циклического изменения свойств в процессе отпуска в указанном интервале температур. Циклическое изменение механических свойств наступает по достижению в упрочненном слое определенной концентрации азота с вольфрамом за счет нитроцементации при повышенных температурах (9801000 а С), и последующей закалки. Верхняя кривая на чертеже получена по значениям твердости нитроцементованного слоя сталь 5ХВ?С в зависимости от времени отпуска, нижняя кривая показывает твердость образцов из той же стали без нитроцементации. Проводят обработку по предлагаемому способу на формирующих пуансонах для производства гаек М6-М16. Материал пуансонов сталь 5ХВ2С. Режим обработки следующий: предварительный подогрев ь электрической печи при 500 С в течение 30 мин; нит~ роцементаиия в расплаве при 980990 С в течение 30 мин; охлаждение в масле веретенном; отпуск при 240 С в течение 6 ч. Твердость поверхности пуансонов НКА 87. Стойкость 38 ч. ч 5 !0 15 20 25 30 35 40 45 50 55 При температуре нитроцементации .о. менее 9Ь0 С цикличности С Р О Й С Т В не наблюдали. В случае нагрева выше 1000 С цикличность свойств имеет место, но их сочетание становится другим - снижается прочность и ударная вязкость, повышается хрупкость вследствие роста зерна при одновременном повышении других свойств за счет ускорения гомогенизации системы. Отпуск при температуре выше 280 С приводит к появлению отпускной хрупкости 1-го и 2-го рода. При отпуске ниже 200 С явление цикличности практически лежит в пределах ошибки измерений. Для сравнения проводят обработку пуансонов (сталь 5ХВ2С) для произ- ' " водства гаек М 6 по режиму известного способа. Режим упрочнения осуществляют в две ступени. При 520540 С производят азотирование в течение 4 ч. Затем осуществляют даль~ нейший нагрев до 900-930 С. После выдержки в течение 4 ч пуансоны охлаждают в масле и производят отпуск при 160-180 С в течение 1 ч. Твердость поверхности пуансонов НКА 8183. Стойкость 0,0018 ч (2-8 ударов). На основе промышленных испытаний проведена оценка механических свойств, получаемых в отдельных точках кривой в каждом цикле. і Установлены следующие зависимости: твердость нитроцементированного слоя изменяется циклически; в первых двух циклах (до 2,5 ч) твердость нитроцементированного слоя циклически стремится к снижению; в последующих циклах, начиная с третьего, твердость нитроцементированного слоя последовательно растет и уже в пятом цикле превышает по максимуму твердость известных твердых сплавов; период циклов по времени равен бдному часу до третьего цикла; период циклов по времени с третьего дг шестого цикла равен двум часам; период шестого цикла по времени равен трем часам; восходящие участки кривой в каждом цикле имеют высокую хрупкость, уменьшающуюся с каждым следующим циклом; нисходящие участки кривой в каждом цикле при высокой твердости имеют высокие прочность и вязкость, значительно возрастающие от цикла к циклу; одновременно, в соответствии с Д„ 3 1196390 4 верхней кривой, изменяются механив пределах кривой зависимости мехаческие свойства сердцевины стали, нических свойств от времени отпуска но незначительно по сравнению с попри конкретной температуре, кроме верхностным нитроцементированным того, управление механическими свойслоем {нижняя кривая). 5 ствами сводится к соблюдению времеПрименение предлагаемого способа ни отпуска по конкретной завнсимоспоэволяет получать заданные свойства ти. Редактор Г. Волкова Составитель В. Панкратов Техред Л.Микеш Корректор М. Демчик Заказ 7530/24 Тираж 552 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ІШП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4