книги из ГПНТБ / Есарев Г. Обработка инструмента в атмосфере пара

пришла в негодность только после 36 минут непрерывного резания при обработке стали той же марки.

Таким образом, стойкость инструмента по­ сле обработки его в атмосфере перегретого водяного пара значительно повышается. В ре­ зультате успешно проведенных экспериментов стала очевидной целесообразность быстрейше­ го внедрения этого метода в производство.

Предлагаемый способ повышения стойкос­ ти режущего инструмента из быстрорежущей стали исключает недостатки, с которыми приходится встречаться при химико-термиче­ ской обработке инструмента, и может быть применен в любом термическом цехе, где име­ ются печи типа Ц-25, Ц-35 и ПН-32.

Обработка инструмента в атмосфере пере­ гретого пара производится при температуре 300 580°С. При такой температуре в резуль­ тате реакции железа с паром на поверхности инструмента образуется пленка магнитной оки­ си железа Fe30.:. Цвет пленки зависит от тем­ пературы и продолжительности выдержки и меняется от соломенно-желтого до темно-си­ него. Толщина слоя окиси достигает от 0,002 до 0,006 миллиметра. Слой окиси плотный и твердый, имеет высокую прочность сцепления

с металлом и обладает коррозийной стой­ костью.

10

КАКИМИ к а ч е с т в а м и о б л а д а е т и н с т р у м е н і .

ОБРАБОТАННЫЙ В АТМОСФЕРЕ ПАРА

Режущий инструмент, имеющий на по­ верхности слой окиси железа, обладает сле­ дующим« преимуществами.

Окисная пленка Fe30.} предотвращает при­ варивание стружки обрабатываемого мате­ риала к инструменту в процессе резания. Ин­ струмент, покрытый пленкой окиси железа, бо­ лее износоустойчивый. Это наиболее заметно при обработке легированных сталей, которые особенно склонны к налипанию металлической стружки.

Пористая поверхность окисной пленки луч­ ше удерживает смазывающие жидкости. Смаз­ ка при наличии окисной пленки уменьшает коэффициент трения между стружкой и режу­ щей кромкой инструмента. При этом выде­ ляется меньшее количество трпла, дольше со­ храняется нормальная твердость режущей кромки инструмента, т. е. повышается его стойкость.

При обработке инструмента этим методом

•снижаются остаточные напряжения, возника­ ющие после шлифования и заточки. При шли­ фовании и заточке инструмента в тонком по­ верхностном слое образуется аустенит, кото­ рый снижает твердость. При обработке паром этот дефектный слой устраняется и восстанав-

11

ливается нормальная твердость режущей кромки инструмента.

По коррозийной стойкости инструмент, об­ работанный в атмосфере пара, не уступает ин­ струменту, подвергнутому химическому окси­ дированию.

При обработке инструмента в атмосфере перегретого пара поверхность' его принимает

ность инструмента может быть с коричневым оттенком.

У нас на заводе для обработки инструмен­ та в атмосфере пара применили отпускную электропечь ПН-32 (см. 2 стр. обложки). В нее поместили муфель (рабочая камера) из кон­ струкционной стали с плотно закрывающейся крышкой. На крышке установлен предохрани­ тельный клапан, отрегулированный на 0,1—0,2 атмосферы для выпуска излишнего пара.

В муфель помещен змеевик из трубы сече­ нием 15 миллиметров, который расположен по высоте муфеля. Верхний конец змеевика вы­ веден наружу и подсоединен к паропроводу, нижний конец заглушен. На некотором рас­ стоянии от него сделано несколько отверстий диаметром 5 миллиметров для выхода пере­ гретого пара из змеевика в рабочую камеру.

Таким образом, пар поступает из паропро­ вода в верхнюю часть змеевика. Проходя по

12

змеевику, пар перегревается и поступает в низ рабочей камеры с нужной температурой. Пар мы получаем с соседней теплоэлектро­ централи с температурой 200—250°С под дав­ лением 5—7 атмосфер. Можно также исполь­ зовать любой источник пара.

Инструмент загружается в печь в специ­ альных корзинах, изготовленных для данного инструмента.

ТЕХНОЛОГИЯ ОБРАБОТКИ ИНСТРУМЕНТА В АТМОСФЕРЕ ПЕРЕГРЕТОГО ПАРА

Большое внимание должно быть уделено подготовке поверхности инструмента. Инстру­ мент после шлифовки и заточки перед обра­ боткой в атмосфере перегретого пара должен быть обезжирен, промыт в горячей воде и про­ сушен. Не допускается наличие жировых пя­ тен и ржавчины. Обработанный таким обра­ зом инструмент загружается в печь, прогре­ тую до температуры 350—360°С. Нельзя загружать инструмент в плохо прогретую печь и при более низкой температуре.

Корзины с инструментом, загруженные в печь при указанной температуре, выдержива­ ются в течение 0,5—1 часа до полного прогре­ ва садки. В рабочую камеру печи подается пар, вытесняющий из нее воздух. Продувка паром ведется в течение 30 минут. Через 30 ми-

13

нут после начала подачи пара стрелку потен­ циометра устанавливают на 500—560° и под­ нимают температуру до указанного уровня при непрерывной подаче пара в рабочую камеру. После того как инструмент прогрелся до 550—560°, дается выдержка при этой же тем­ пературе продолжительностью 30—40 минут. По окончании выдержки кран подачи пара пе­ рекрывается, печь выключается, открывается крышка и выгружаются корзины с инструмен­ том.

Отпуск по' приведенной схеме проводится 2—3 раза. После последнего отпуска охлажде­ ние проводится на воздухе до 50—70°, затем инструмент опускается в масло, подогретое до

40—50°.

Инструмент, подвергнутый отпуску в атмо­ сфере пара, проверяется отделом техническо­ го контроля (визуальный осмотр пленки Fes0.<) и направляется в механический цех без какой-либо дополнительной обработки.

Поданным завода «ЗИЛ», стойкость режу^ щего инструмента, обработанного в атмосфе­ ре перегретого пара, повышается на 25—30 процентов.

По испытаниям, проведенным на нашем заводе, износостойкость инструмента повыси­ лась на 30—35 процентов, что дало заводу около десяти тысяч рублей условной годовой экономии.

14