Выбор технологии и оборудования термической обработки для сверл малого диаметра из быстрорежущей стали Р6М5 - Курсовая работа

Сверло - режущий инструмент для обработки отверстий в сплошном материале, или для рассверливания отверстий при двух одновременно выполняющихся движениях: вращения сверла вокруг его оси и поступательного движения подачи вдоль оси инструмента. Сверла изготавливаются из быстрорежущих сталей, марок Р18, Р12, Р9, Р6М3, Р6М5, Р6М5К5. Оно применяется при сверлении и рассверливании отверстий диаметром до 80 мм.Теплостойкость создается специальной системой легирования стали и закалкой с очень высоких температур (для высоковольфрамовой стали до 1300°С). Основными легирующими элементами являются вольфрам и его химический аналог молибден, который может замещать вольфрам в соотношении W: Мо =1: 1,4.1,5 (если содержание молибдена в стали не превышает 5 %). Первая - вольфрамосодержащие стали, с содержанием вольфрама до 16% (без содержания кобальта); вторая - стали, содержащие до 18% вольфрама (с примесями до 5% кобальта); третья - стали, содержащие до 22% вольфрама и 10% кобальта. К сталям первой группы относятся стали Р18, Р12, Р9, Р6М5, ко второй - Р18Ф2К5, Р12Ф4К5, Р10Ф5К5, Р6М5К5, Р9К5, к третей - Р18Ф2К8М, Р10М4Ф3К10, Р9М4К8, Р6М5Ф2К8. Стали с повышенным содержанием вольфрама, ванадия, кобальта имеют высокую твердость, но у них сильно проявляется карбидная неоднородность, которая негативно влияет на их твердость, что приводит к выкрашиванию режущих кромок.Изготовление сверла можно описать в несколько этапов: 1. Получение заготовки (предварительное формообразование с использованием сварки и обработки давлением) - поковки (кузнечный цех). Предварительная смягчающая термообработка для улучшения обработки стали и исправления структуры в нужном направлении - изотермический отжиг (термический участок кузнечного цеха).Цель смягчающего отжига - понизить твердость до HB 250-300 и Подготовить структуру стали к закалке. При нагреве сварных сверл из быстрорежущей стали применяют ступенчатый режим: сначала сверла подогревают до 600 - 650° С в первой соляной ванне, затем их переносят во вторую ванну, где подогревают до 800-850° С, и после двойного подогрева помещают в третью ванну для окончательного нагрева до температуры закалки (для стали Р6М5: 1220° С). После выдержки при температуре закалки сверла охлаждают в масле с температурой 90-140° С до температуры 200-250° С или в соляной ванне до 500-550° С с последующим охлаждением на воздухе. Сверла, закаленные в масле, подвергают правке в горячем состоянии, а затем промывают в подогретом щелочном или содовом растворе. Сверла, охлажденные в расплаве солей, после охлаждения на воздухе промывают, а затем подвергают правке.Если говорить о выборе режимов термической обработки сверла, то она заключается в предварительной термической обработке, а затем закалкой при высоких температурах и трех кратном отпуске, подробнее показано на рисунке 2. Превращения при нагреве стали под закалку связаны с аустенитизацией и прежде всего с переходом в твердый раствор легирующих элементов из карбидной фазы. По достижении температуры 1000-1100°С в стали Р6М5 весь хром переходит полностью из карбида в аустенит. Наиболее активно процессы растворения карбидов Ме6С протекают при температурах 1200-1240°С, что вызывает существенное обогащение аустенита вольфрамом и молибденом. В стали Р6М5 при температурах 1220 - 1230°С растворено 3,5-4,0 % W; - 3 % Mo; 1,0-1,2 % V; 0,5% С.Быстрорежущие стали, в отличие от легированных и углеродистых сталей, имеют высокую теплостойкость, сохраняя мартенситную структуру и твердость более 60 HRC при нагреве до 600-650°С, более высокую прочность и повышенное сопротивление пластической деформации. Основными легирующими элементами быстрорежущих сталей, обеспечивающих высокую красностойкость, являются вольфрам, молибден, ванадий и кобальт. Содержание углерода в стали должно быть достаточным, чтобы обеспечить образование карбидов легирующих элементов. Карбидообразующие элементы образуют в стали специальные карбиды: Me6С на основе вольфрама и молибдена, МЕС на основе ванадия и Me23С6 на основе хрома. Они образуют в стали карбид Me6С, который при аустенитизации часто переходит в твердый раствор, обеспечивая получение после закалки легированного вольфрамом (молибденом) мартенсита.Результат предварительной термической обработки оценивается по твердости и микроструктуре.Параметрами контроля являются: твердость HRC 63 - 65 величина аустенитного зерна 10-11 балл теплостойкостьНарушение формы инструмента при закалке - дефект возникающий у сталей, температура закалки которых близка к температурам начала плавления. Недостаточная твердость после отпуска может быть вызвана следующими причинами: а) пониженной температурой закалки (выявляется микроанализом) б) низким нагревом при отпуске (выявляется магнитным анализом). Дефекты возникающим в результате этих причин, устраняются соответственно отжигом и последующими правильными закалкой и отпуском. Снижение теплостойкости возникает в результате очень длительного или многократного нагрева выше области Ас1 (при 825-900 С), в том числе при отжиге, которы

Содержание

Введение

1. Условие работы требование к материалу

2. Характеристика свойств и химический состав Р6М5

3. Маршрутная технология изготовления сверла

4. Разработка технологии термической обработки

5. Схемы режимов ТО и структурные превращения

6. Влияние легирующих элементов на протекание структурных превращений при ТО 7. Методика контроля качества сверла

7.1 Контроль качества после отжига

7.2 Контроль качества после закалки и отпуска

8. Дефекты при ТО 9. Выбор оборудования для то сверла

10. Выбор дополнительного оборудования для то сверла

Список используемой литературы

Сверло - режущий инструмент для обработки отверстий в сплошном материале, или для рассверливания отверстий при двух одновременно выполняющихся движениях: вращения сверла вокруг его оси и поступательного движения подачи вдоль оси инструмента.

В промышленности применяются такие основные типы сверл: спиральные, перьевые, кольцевые, центровочные. Сверла изготавливаются из быстрорежущих сталей, марок Р18, Р12, Р9, Р6М3, Р6М5, Р6М5К5.

Основным типом сверл, наиболее широко применяющимся в промышленности, является спиральное сверло. Оно применяется при сверлении и рассверливании отверстий диаметром до 80 мм. Такие сверла состоят с основных частей: режущая, направляющая, хвостовик. Режущая и направляющая части составляют рабочую зону сверла, оснащенную двумя винтовыми канавками.

Режущая часть сверла состоит из двух (зубьев), которые в процессе сверления своими режущими кромками врезаются в материал заготовки и срезают его в виде стружки.

Целью курсовой проекта является выбор оптимальной технологии производства, подбор оборудования и выбора оптимальной термической обработки для сверл малого диаметра из стали Р6М5. спиральное сверло сталь быстрорежущая