Термическая обработка предназначена для придания инструменту определенных физико-механических свойств, которые обеспечивают необходимую прочность и стойкость инструмента в процессе обработки металлов резанием. Типовой технологический процесс должен включать входной контроль качества инструментальной стали в состоянии поставки. В случае ее соответствия по химическому составу ГОСТ 19265-73, также оценивают карбидную неоднородность у прутков диаметром более 40 мм. При полном соответствии поступившей стали стандарту проводят предварительную термическую обработку, которая предусматривает снижение твердости, улучшение обрабатываемости заготовок резанием. Для предупреждения обезуглероживания и окалинообразования можно использовать вакуумные электропечи моделей СЭВФ-3.3/11,5-ИЗМб-НИТТИН или СЭВФ-5.5/11,5-ИЗМб-НИТТИН, СЭВГ-3.3/13-ИЗГ-НИТТИН или СЭВГ-5.5/13-ИЗГ-НИТТИН, СЭВЭ-3.3/13-ИЗГ-НИТТИН или СЭВЭ-5.5/13-ИЗГ-НИТТИН, вместо электропечей с защитной атмосферой.
Упрочнение термической обработкой металлорежущего инструмента и штампов из инструментальных сталей при окончательной термической обработке предполагает их обязательную закалку, а также использование различных технологий отпуска, при необходимости обработку холодом. Традиционные способы нагрева инструментальных сталей связаны с использованием соляных ванн. Их недостаток – связан с возможным химическим взаимодействием поверхности инструмента с нагревающей средой, приводящей к обезуглероживанию поверхности. Кроме того, при нагреве необходимо исключить возможность окисления поверхности. Ужесточающиеся требования по экологической безопасности делают будущее соляных ванн бесперспективным. В настоящее время эти проблемы решаются благодаря эффективному применению нагрева в вакууме и закалкой в масле в вакуумных электропечах моделей СЭВФ-3.3/11,5-ИЗМб-НИТТИН или СЭВФ-5.5/11,5-ИЗМб-НИТТИН, для низколегированных марок инструментальных сталей для металлорежущего инструмента из сталей марок 11ХФ, 13Х, ХВ4, В2Ф, Х, 12Х1, 9ХС, ХГС, ХВГ, ХВСГ и штамповых сталей марок Х12, Х12ВМ, Х12М, Х12Ф1, Х6ВФ, 8Х6НФТ (85Х6НФТ), 9Х5ВФ, Х6Ф4М (ЭП770), 8Х4В2С2МФ (ЭП761), 8Х4В3М3Ф2 (ЭП570), 7Х3ВМФС (ДИ-18), 7ХГ2ВМ, 6Х6В3МФС (ЭП569) для холодного деформирования. Закалка сильнолегированных инструментальных сталей осуществляется в инертном газе в вакуумных электропечах с цельнографитовой горячей зоной моделей СЭВГ-3.3/13-ИЗГ-НИТТИН или СЭВГ-5.5/13-ИЗГ-НИТТИН, а также в вакуумных электропечах с цельнометаллическим нагревательным модулем СЭВЭ-3.3/13-ИЗГ-НИТТИН или СЭВЭ-5.5/13-ИЗГ-НИТТИН. Для инструментальных сталей с устойчивым аустенитом (Р18, Р9, Х12М, Х12Ф1) наиболее приемлемой охлаждающей средой является инертный газ (аргон или азот). Выбор давления охлаждающего газа зависит от марки стали, требуемой твердости, формы, размеров и массы изделий. В электропечах торговой марки «НИТТИН» абсолютное давление циркулирующего охлаждающего газа не превышает 1 атм., что обеспечивает большую экономию чистых инертных газов в сравнении с высоконапорным газовым охлаждением (в 6…10 раз). Элеваторные вакуумные электропечи торговой марки «НИТТИН» с закалкой в газе – безальтернативны при термообработке инструментальных сталей высокой прокаливаемости и закаливаемости с содержанием углерода 0,7 % вес. типа 7ХГ2ВМ, ХГ2М, ХГ3М и др.
После закалки проводится отпуск. Его цель – снятие значительной части напряжений, созданных закалкой, а также повышение прочности и вязкости. В инструментальных сталях, в большинстве случаев, необходимо сохранять высокую твердость. Поэтому температуры отпуска достаточно ограничены (невысокие).
В структуре инструментальных сталей после закалки может оставаться некоторое количество сравнительно мягкого остаточного аустенита, что обусловлено как химическим составом сталей, так и режимом термической обработки. Отпуск закаленных низколегированных инструментальных сталей с целью ликвидации или уменьшения содержания остаточного аустенита, в большинстве случаев малоэффективен. Для этого наиболее рационально использовать комплексную термическую обработку, включая, кроме закалки и отпуска, метод глубокого охлаждения (криообработку). Распад остаточного аустенита и превращение его в мартенсит происходит в определенном интервале температур, которые зависят от марки стали и в первую очередь от содержания углерода. Отпуск может производится сразу же после закалки, а также после криообработки в камере холода. Для обеспечения качественного отпуска наиболее рационально его проводить в камерных или шахтных электропечах типа СНО-4.6.3/6-ИО-НИТТИН или СШО-6.6/6-ИО-НИТТИН с перемешиванием внутрипечной воздушной атмосферы при температурах ниже 200оС, когда процессы окисления поверхности практически несущественны. В случае термообработки сталей с низкой устойчивостью аустенита достаточно нагрева в вакууме, изотермической выдержки и проведения закалки в масле или в газе с получением мартенситной структуры и последующим отпуском для снятия напряжений и снижения хрупкости.
Вакуумные электропечи, кроме закалки позволяют проводить различные виды изотермического отжига инструментальных сталей в условиях исключающих окисление или обезуглероживание поверхности (рекристаллизационный, полный, неполный, отжиг на зернистый перлит, изотермический, низкотемпературный, диффузионный). Кроме того, в вакуумных электропечах возможно проводить нормализацию, при которой охлаждение изделий проводят в среде инертного газа – аргона или азота.
При термообработке инструментов из низколегированных сталей типа 9ХС, ХВГ (9ХВГ), ХВСГ для уменьшения термических напряжений и коробления для инструментов сложной формы целесообразно использование неполной изотермической закалки (выдержка при 180…250оС длительностью 30…60 мин) или ступенчатой (охлаждение в горячих средах с температурой 150…200оС с последующим переносом на воздухе).
Инновационные вакуумные электропечи торговой марки «НИТТИН», предназначенные для закалки, имеют элеваторную конструкцию. Данное обстоятельство позволяет гибко нагревать садку не только вместе с электропечью, но и помещать садку в уже разогретую горячую зону (некий аналог опускания изделий на нагрев в соляную ванну, в том числе и ступенчатый нагрев) по назначенным режимам. Для вакуумной закалки садка выводится из горячей зоны и за время менее 8 секунд может быть перемещена без подстуживания, в случае мелких деталей, в закалочный бак с маслом.
В случае закалки газом садка предварительно выводится из горячей зоны в зону охлаждения. В этом случае отпадает необходимость в ускоренном охлаждении нагревательного модуля. Поэтому эффективность охлаждения садки газом значительно возрастает.
Таким образом все виды термической обработки инструментальных сталей возможно проводить в элеваторных вакуумных электропечах торговой марки «НИТТИН». А их агрегатирование с отпускными электропечами с воздушной атмосферой торговой марки «НИТТИН» позволяет увеличить общую производительность термического участка, а также проводить обработку холодом в соответствующих криоустановках при наличии в закаленной стали заметных количеств остаточного аустенита, который при криогенных температурах претерпевает превращение в мартенсит с повышением твердости и сопротивления пластической деформации.
Таким образом вакуумные элеваторные электропечи могут поставляться в комплекте с оптимизированной технологией термической обработки, что позволяет раскрыть все преимущества метода вакуумной закалки в масле или в газе при практическом использовании вакуумных электропечей торговой марки «НИТТИН». Возможно проведение цикла тестовых термообработок образцов заинтересованных потребителей.
308013, г. Белгород, ул. Макаренко, дом 27
тел.: +7 (4722) 777-8-44, 37-21-35
факс: +7 (495) 24-10-472
е-mail: nittin.ru@gmail.com
http://nittin.ru
