Технология производства и потребительские свойства прутков и полос из быстрорежущей стали, полученной методом порошковой металлургии

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

Белорусский государственный экономический университет

Кафедра технологии и отраслей промышленности

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

на тему: Технология производства и потребительские свойства прутков и полос из быстрорежущей стали, полученной методом порошковой металлургии

Выполнил:

О.О. Гуз

МИНСК, 2014 ГОД



Содержание

Введение

1. Применение и потребительские свойства прутков и полос из быстрорежущей стали, полученной методом порошковой металлургии

2. Классификационные признаки

3. Технология производства и технико-экономическая оценка прутков и полос из быстрорежущей стали, полученной методом порошковой металлургии

4. Нормируемые показатели качества в соответствии с требованиями стандартов

5. Контроль качества товара. НТД на правила приемки, испытания, хранения и эксплуатации товара

Заключение

Список используемой литературы



Введение

Быстрорежущие стали - это высоколегированные теплостойкие стали, широко применяемые для изготовления режущих инструментов, работающих в условиях значительного силового нагружения и разогрева режущих кромок. Своё название стали получили потому, что изготовленный из них инструмент может работать при высоких скоростях резания, не теряя твёрдости.



1. Применение и потребительские свойства прутков и полос из быстрорежущей стали, полученной методом порошковой металлургии

Отличительной особенностью быстрорежущих сталей является их высокая теплостойкость (600-650°С) в сочетании с высокой твёрдостью (64-71 HRC), износостойкостью и повышенным сопротивлением пластической деформации.

Применение быстрорежущих сталей в качестве материала для режущих инструментов позволяет увеличить скорость резания в 2-4 раза и стойкость инструмента в 10-40 раз по сравнению с инструментальными сталями, не обладающими теплостойкостью.

Уступая твёрдым сплавам по теплостойкости и твёрдости, быстрорежущие стали превосходят их по прочности и вязкости. Кроме того, в отличие от твёрдых сплавов быстрорежущие стали можно обрабатывать резанием.

Помимо своего основного назначения быстрорежущие стали применяются также для изготовления подшипников качения, игл топливной аппаратуры, тяжело нагруженных штампов холодного деформирования и др.

ГОСТ 19265-73 распространяется на горячекатаные, кованые, калиброванные прутки и полосы, прутки со специальной отделкой поверхности, а в части норм химического состава - на лист, ленту, поковки, штамповки и другие виды металлопродукции из быстрорежущих сталей.

Высокая теплостойкость быстрорежущих сталей определяется составом и специальным режимом термической обработки на вторичную твёрдость.

Высокие режущие свойства быстрорежущих сталей достигаются легированием их карбидообразующими элементами: вольфрамом, молибденом, ванадием, хромом и не карбидообразующим кобальтом.

Основным легирующим элементом, обеспечивающим красностойкость быстрорежущих сталей, является вольфрам. До начала 70-х гг. прошлого века на мировом рынке доминировали именно вольфрамовые быстрорежущие стали (самой распространенной была сталь марки Р18). Позднее стремление сократить расход дефицитного вольфрама привело к созданию более дешёвых вольфрамомолибденовых сталей, в которых часть вольфрама заменяется молибденом.

Без снижения красностойкости вольфрам может быть заменен молибденом в соотношении:

Mo ? W = 1 ? 1,4 - 1,5

При условии, что общее содержание молибдена в стали не должно превышать 5%. Повышение содержания молибдена свыше 5% способствует усилению зернистости, что сопровождается некоторым увеличением хрупкости стали.

Вольфрамомолибденовые стали не только дешевле вольфрамовых. Они имеют также меньшую карбидную неоднородность и лучшие механические свойства. Сейчас самой распространенной быстрорежущей сталью является вольфрамомолибденовая сталь марки Р6М5.

Красностойкость быстрорежущих сталей можно повысить путем увеличения содержания ванадия и особенно кобальта. Однако это ухудшает вязкость и обрабатываемость резанием (шлифуемость) быстрорежущих сталей. Стали, легированные кобальтом, обладают повышенной склонностью к обезуглероживанию.

Все быстрорежущие стали содержат хром в количестве от 3 до 4,40% (в обозначении марок содержание хрома не указывается). Хотя хром и оказывает некоторое влияние на процессы карбидообразования при отпуске, основное его назначение - придание быстрорежущей стали повышенной прокаливаемости и закаливаемости. В последнее время для дополнительного повышения вторичной твёрдости и красностойкости быстрорежущих сталей увеличивают содержание углерода сверх принятого и используют легирование азотом. В зависимости от содержания легирующих компонентов различают быстрорежущие стали умеренной (при содержании ванадия до 2%) и повышенной (при высоком содержании ванадия и углерода, азота или дополнительном легировании кобальтом) красностойкости.

ГОСТ 19265-73 устанавливает твёрдость быстрорежущей стали в отожжённом состоянии, твёрдость после закалки и отпуска, температуру нагрева под закалку и температуру отпуск. Стандарт устанавливает также и другие технические требования (дефекты макроструктуры, карбидную неоднородность, глубину обезуглероженного слоя, величину зерна аустенита стали после закалки и др.).

Для придания быстрорежущей стали высоких режущих свойств её подвергают термической обработке по специальному режиму.

Таблица 1. - Свойства и примеры применения порошковой быстрорежущей стали:

Марка стали	Шлифуемость относительно стали марки Р6М5	Предел прочности при изгибе, МПа	Стойкость инструмента	Назначение
			Коэффициент стойкости	В сравнении со сталью марки
Р6М5Ф3-МП	1,0 - 1,2	3500 - 4400	1,3 - 1,8	Р6М5Ф3	Фасонные резцы, сверла, развертки, зенкеры метчики, протяжки, фрезы, для обработки низко- и средне- легированных сталей
			2,0 - 5,0	Х12МФ	Инструменты для холодного и полугорячего выдавливания легированных сталей и сплавов
Р7М2Ф6-МП	1,0 - 1,2	3500 - 4200	1,3 - 3,0	Р18	Протяжки, метчики, концевые фрезы, развертки, фасонные резцы для чистовой обработки среднелегированных конструкционных, коррозионно-стойких сталей и жаропрочных сталей и сплавов
Р7М2Ф6-МП	1,0 - 1,2	3500 - 4200	3,0 - 5,0	Х12МФ	Инструменты для холодного деформирования (вырубки, высадки, выдавливания) углеродистых и легированных сталей
Р12МФ5-МП	1,0 - 1,2	3000 - 4000	1,5 - 2,0	Р12МФ5	Фасонные резцы для обработки среднелегированных сталей. Метчики, протяжки, фрезы для чистовой обработки среднелегированных, легированных, коррозионно-стойких и высокопрочных сталей
Р6М5К5-МП	1,0 - 1,3	3000 - 3800	1,5 - 2,0	Р6М5К5	Фасонные резцы, сверла, развертки, зенкеры, фрезы для обработки среднелегированных, легированных, коррозионно-стойких сталей, жаропрочных сталей и сплавов
Р9М4К8-МП	1,0 - 1,3	3000 - 3700	1,5 - 2,0	Р9М4К8	Фасонные резцы, сверла, развертки, зенкеры, фрезы (червячные, концевые, дисковые, специальные), для обработки высокопрочных сталей и жаропрочных сталей и сплавов
Р12М3К5Ф2-МП	1,0 - 1,3	2600 - 3500	1,5 - 2,0	Р12М3К5Ф2	Фасонные резцы, сверла, развертки, зенкеры, метчики, протяжки, фрезы (червячные, дисковые, концевые, специальные), для обработки высокопрочных сталей, жаропрочных сталей и сплавов
Примечание. Массовая доля азота во всех марках стали - 0,02 - 0,06%

2. Классификационные признаки

Металлопродукцию подразделяют:

По макроструктуре и карбидной неоднородности на группы:

- I группа (диаметр или толщина от 80 до 200 мм.);

- II группа (диаметр или толщина до 150 мм.).

По способу дальнейшей обработки на подгруппы:

- а - для горячей обработки давлением;

- б - для холодной механической обработки.

3. Технология производства и технико-экономическая оценка прутков и полос из быстрорежущей стали, полученной методом порошковой металлургии

Для производства порошков используют две группы методов: физико-химические (восстановление металла из его соединений, электролиз, термическая диссоциация и др.) и механические (измельчение твердого или распыление жидкого металла). Восстановителями являются газы (водород, оксид углерода и газы, содержащие одновременно СО и Н2 - генераторный, природный, коксовый, доменный), твердый углерод (сада, кокс, древесный уголь), некоторые материалы (кальций, магний, натрий, аммоний) или их соединения (например, гидрид кальция). Процессы идут в печах различных конструкций при t 550-900C.

Суть процесса электролитического получения металлических порошков заключается в разложении водных растворов соединений выделяемого металла или его расплавленных солей при пропускании через них постоянного электротока и последующем разряде соответствующих ионов металла на катоде. Таким образом, получают порошки меди, никеля из сернокислых водных растворов, серебра из азотнокислых растворов.

Наиболее целесообразно применять механическое измельчение при производстве порошков хрупких металлов и сплавов - кремний, бериллий, сурьма, хром, марганец, ферросплавы. Размол с получение частиц порядка нескольких десятых или сотых миллиметра проводят в шаровых, вибрационных, молотковых мельницах.

Далее на ситах порошки делят на фракции и отправляют в смесители. Там происходит перемешивание порошков, отличающихся химически составом или размером частиц, и обеспечивается однородность смеси. Для этого используют барабанные, лопастные, центробежные, роторные смесители.

Основным способом формирования является прессование порошков в пресс-формы. Простейшая из них состоит из матрицы двух пуансонов, к одному из которых или к обоим сразу прикладывают усилие, обеспечивающее вдавливания порошка в заготовку.

Прессование зачастую не обеспечивает изготовления многих сложных по конфигурации изделий. Поэтому применяют другие методы формирования.

Продукцию следует изготовлять в соответствии с требованиями настоящего стандарта по технологической документации, утвержденной в установленном порядке.

По требованию потребителя сталь марок Р6М5ФЗ-МП, Р7М2Ф6-МП и Р6М5К5-МП изготовляют с твердостью, не превышающей 255 НВ (диаметр отпечатка не менее 3,8 мм.), сталь марок Р12МФ5-МП, Р9М4К8-МП и Р12МЗК5Ф2-МП - с твердостью, не превышающей 269 НВ (диаметр отпечатка не менее 3,7 мм.).

На поверхности горячекатаных и кованых прутков и полос группы а не должно быть трещин напряжения и шлифовочных закатов и заковов, прокатных плен. Дефекты должны быть удалены пологой вырубкой или зачисткой, глубина которой не должна превышать допуска на размер. Ширина зачистки должна быть не менее шестикратной глубины ее.

Таблица 2. - Технические требования:

Марка стали	Твердость
	после отжига	после закалки и отпуска HRC, не менее
	НВ, не более	диаметр отпечатка, мм., не менее
Р6М5Ф3-МП	269	3,7	65
Р7М2Ф6-МП	269	3,7	64
Р12МФ5-МП	285	3,6	65
Р6М5К5-МП	269	3,7	66
Р9М4К8-МП	285	3,6	66
Р12МЗК5Ф2-МП	285	3,6	66

Допускаются дефекты механического происхождения (отдельные мелкие риски, рябизна, отпечатки), не превышающие половины допуска на размер. На поверхности горячекатаных и кованых прутков и полос группы б допускаются дефекты, если глубина их, определенная контрольной запиловкой, не превышает норм допустимой глубины обезуглероженного слоя. Прутки диаметром свыше 60 до 150 мм. включительно изготавливают с грубо шлифованной или обточенной поверхностью. Чистота поверхности должна соответствовать согласованным эталонам.

На грубошлифованной или обточенной поверхности допускаются единичные дефекты механического происхождения глубиной, не превышающей 1% диаметра.

По требованию потребителя прутки диаметром от 60 до 150 мм. включительно изготовляют с не обточенной поверхностью с требованиями к качеству поверхности в соответствии с п. 2.2.2.

Поверхность калиброванной стали должна соответствовать требованиям ГОСТ 1051, стали со специальной отделкой поверхности - группам В, Г, Д ГОСТ 14955.

Группу отделки поверхности следует указывать в заказе.

Концы прутков и полос должны быть ровно обрезаны или обрублены, без заусенцев и стружки.

Длина смятых концов не должна превышать:

- 1,5 диаметра или толщины - для металлопродукции диаметром или толщиной до 10 мм.;

- 40 мм. - для металлопродукции диаметром или толщиной свыше 10 до 60 мм.;

- 60 мм. - для металлопродукции диаметром или толщиной свыше 60 мм.

Для кованой металлопродукции допускается сферичность одного конца и скосы после рубки.

Допускается изготовление прутков с центровочными отверстиями на концах (торцах) и фасками.

В макроструктуре металлопродукции не допускаются расслоения, посторонние включения, трещины, серная ликвация в виде линий по замкнутому контуру (балл 3).

Допускается серная ликвация в виде точек повышенной травимости и линий, не образующих замкнутый контур (баллы 1 и 2).

В изломе прутков и полос после однократной закалки и отпуска, обеспечивающих твердость не менее 62 HRC, не должно быть блесток, характерных для нафталинистого излома.

В микроструктуре стали не допускаются:

- микропоры, превышающие балл 3;

- цепочки окислов по границам порошковых частиц (кислородная ликвация), превышающие балл 2;

- карбидная неоднородность, превышающая балл 1;

- структурная полосчатость, превышающая балл 2;

- инородные порошковые частицы - более одной на всей площади. шлифа.

Карбидная неоднородность в прутках и полосах всех размеров, макроструктура и излом в прутках, полосах диаметром или толщиной до 40 мм. включительно обеспечиваются технологией изготовления.

Глубина обезуглероженного слоя горячекатаных, кованых и калиброванных прутков не должна превышать на сторону:

- 0,3 мм. плюс 2% диаметра или толщины - для диаметров или толщин до 20 мм. включительно;

- 0,5 мм. плюс 1% диаметра или толщины - для диаметров или толщин свыше 20 мм.

На обточенных или грубо шлифованных прутках и прутках со специальной отделкой поверхности обезуглероженный слой не допускается.

Величина зерна аустенита после закалки должна быть не крупнее номера 10 (номера 13 по Снейдер-Граффу).

Красностойкость стали всех марок должна обеспечивать твердость не менее 58 HRC после четырехчасового отпуска при температуре: 630°С - для стали марок Р6М5ФЗ-МП, Р6М5К5-МП и Р12МФ5-МП, 625°С - для стали марки Р7М2Ф6-МП, 635°С - для стали марок Р9М4К8-МП, Р12МЗК5Ф2-МП.



4. Нормируемые показатели качества в соответствии с требованиями стандартов

1. Марки стали и химический состав по анализу должны соответствовать приведенному в табл. 1.

2. В готовой продукции допускаются отклонения по химическому составу, приведенные в табл. 2.

3. Металлопродукцию изготовляют в виде прутков круглого сечения диаметром от 2 до 150 мм., квадратного сечения со стороной квадрата от 12 до 150 мм. и прямоугольного - полосы - толщиной от 6 до 100 мм. и шириной от 25 до 250 мм.

4. По форме, размерам и предельным отклонениям металлопродукция должна соответствовать требованиям:

- горячекатаная круглого и квадратного сечений - ГОСТ2590 и ГОСТ 2591;

- кованая - ГОСТ 1133;

- полосовая - ГОСТ 4405;

- калиброванная - ГОСТ 7417;

- сталь со специальной отделкой поверхности диаметром от 2 до 25 мм. включительно квалитетов h9, h10, h11, h12 - ГОСТ 14955.

5. Металлопродукция подразделяется по способу дальнейшей обработки на группы:

а - для горячей обработки давлением;

б - для холодной механической обработки.

В марках стали буквы и цифры означают: Р - быстрорежущая, цифра, следующая за буквой - среднюю массовую долю вольфрама, М - молибден, Ф - ванадий, К - кобальт, цифры, следующие за буквами, означают соответственно массовую долю молибдена, ванадия и кобальта, МП - материал порошковый.

Таблица 3:

Марка стали	Массовая доля элемента, %
	углерода	кремния	марганца	хрома	Вольфрама	ванадия	кобальта	молибден	никель	серы	фосфора	меди	кислород
		не более						не более
Р6М5Ф3-МП (ДИ99-МП)	1,25 - 1,35	0,60	0,50	3,80 - 4,30	5,70 - 6,70	3,10 - 3,70	Не более 0,50	5,50 - 6,00	0,40	0,030	0,030	0,25	0,02
Р7М2Ф6-МП (ДИ100-МП)	1,65 - 1,75	0,60	0,50	3,80 - 4,30	6,50 - 7,50	5,50 - 6,20	Не более 0,50	1,80 - 2,30	0,40	0,030	0,030	0,25	0,02
Р12МФ5-МП (ДИ70-МП)	1,45 - 1,55	0,60	0,50	3,80 - 4,30	11,50 - 12,50	4,00 - 4,60	Не более 0,50	1,00 - 1,50	0,40	0,030	0,030	0,25	0,02
Р6М5К5-МП (ДИ101-МП)	1,02 - 1,09	0,60	0,50	3,80 - 4,30	6,00 - 7,00	1,70 - 2,20	4,80 - 5,30	4,80 - 5,30	0,40	0,030	0,030	0,25	0,02
Р9М4К8-МП (ДИ102-МП)	1,10 - 1,20	0,60	0,50	3,00 - 3,60	8,50 - 9,50	2,30 - 2,70	7,50 - 8,50	3,80 - 4,30	0,40	0,030	0,030	0,25	0,02
Р12М3К5Ф2-МП (ДИ103-МП)	1,05 - 1,15	0,60	0,50	3,80 - 4,30	11,50 - 12,50	1,80 - 2,30	5,00 - 5,50	2,50 - 3,00	0,40	0,030	0,030	0,25	0,02
Примечание. В обозначении марок стали не указывают массовую долю хрома - при любой массовой доле.

Таблица 4:

Наименование элемента	Массовая доля элемента в марке, %	Допускаемое отклонение, %
Хром	В пределах норм табл.	± 0,10
Вольфрам	До 11,00	± 0,10
	Св. 11,00	± 0,15
Ванадий	До 2,00	± 0,05
	Св. 2,00	± 0,07
Молибден	В пределах норм табл.	± 0,05
Кобальт	До 0,50	± 0,05
	Св. 4,00	± 0,10

5. Контроль качества товара. НТД на правила приемки, испытания, хранения и эксплуатации товара

Маркировка.

Маркировка - по ГОСТ 7566 с дополнениями.

Все прутки диаметром или толщиной свыше 40 мм. следует маркировать на конце или торце.

Для прутков диаметром или толщиной до 40 мм. включительно в связках маркировку необходимо наносить на привешиваемые к каждой связке ярлыки, кроме того, маркируют не менее трех контрольных прутков в связке с окрашиванием их концов зеленой краской с указанием цвета в сертификате.

Металлопродукцию дополнительно маркируют буквами МП без дефиса. Дефис ставят в сопроводительной документации.

Маркировка должна содержать:

- товарный знак предприятия-изготовителя;

- клеймо технического контроля;

- марку стали;

- номер партии и прессовки.

УПАКОВКА.

Упаковка - по ГОСТ 7566 с дополнениями.

Упаковка прутков со специальной отделкой поверхности - по ГОСТ 14955, калиброванных прутков - по ГОСТ 1051. При отправке в один адрес двух и более грузовых мест, размеры которых позволяют оформить транспортный пакет с габаритами по ГОСТ 24597, грузовые места должны быть сформированы в транспортные пакеты по ГОСТ 21650.

ПРИЕМКА.

1. Металлопродукцию принимают партиями.

Партия должна состоять из прутков или полос одной марки стали, одного размера, одной группы, отожженных по одному режиму, полученных не более чем из четырех прессовок из порошка различных плавок, отличающихся между собой по углероду не более чем на 0,05% абс.

2. Каждую партию продукции сопровождают сертификатом, содержащим:

- наименование или товарный знак предприятия-изготовителя;

- наименование потребителя;

- марку стали;

- номер партии и прессовки;

- профиль и размер;

- общую массу;

- среднюю массовую долю углерода в партии и средние массовые доли остальных элементов по стандарту;

- номер настоящего стандарта;

- результаты всех испытаний, предусмотренных стандартом.

Для контроля показателей качества металлопродукции устанавливают объем выборки:

1) химический анализ - одна проба от плавки исходного порошка или один пруток или полоса от партии;

2) размеры - 10% прутков или полос от партии, но не менее 5 шт.;

3) твердость отожженной стали - 15% прутков или полос от партии, но не менее восьми прутков или полос диаметром или толщиной до 30 мм. и не менее пяти прутков или полос диаметром или толщиной свыше 30 мм., при меньшем количестве прутков или полос в партии (менее восьми или пяти) - каждый пруток или полоса;

4) твердость после закалки с отпуском и красностойкость - два прутка или две полосы от партии;

5) качество поверхности - все прутки или полосы партии;

6) макроструктура - одна заготовка, один пруток или одна полоса от прессовки;

7) излом - два прутка или две полосы от партии;

8) микроструктура: микропоры, кислородная ликвация, карбидная неоднородность, структурная полосчатость, инородные порошковые частицы - одна заготовка, один пруток или одна полоса от прессовки;

9) глубина обезуглероженного слоя - два прутка или две полосы от партии;

10) величина зерна аустенита - два прутка или две полосы от партии.

При получении неудовлетворительных результатов контроля хотя бы по одному из показателей повторный контроль проводят по ГОСТ 7566.

МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ.

1. Отбор и подготовка проб для определения химического состава стали - по ГОСТ 7565, ГОСТ 23148, химический анализ - по ГОСТ 12344 - ГОСТ 12355, ГОСТ 17745, ГОСТ 28473, обеспечивающими необходимую точность. При разногласиях между изготовителем и потребителем химический анализ проводят в соответствии с перечисленными стандартами.

2. Геометрические размеры и форму определяют при помощи измерительных инструментов по ГОСТ 26877, ГОСТ 166, ГОСТ 427, ГОСТ 2216, ГОСТ 3749, ГОСТ 5378, ГОСТ 6507, ГОСТ 7502 или инструментов, аттестованных по ГОСТ 8.001* или ГОСТ 8.326 (на территории Российской Федерации действуют ПР 50.2.009-94).

3. Для проведения контроля по п. 3 от каждой отобранной единицы металлопродукции отрезают по одной пробе для изготовления образцов. Один образец допускается использовать для различных видов испытаний. Схема вырезки, форма и размеры образцов по п. 3 (перечисления 4, 8, 10) должны соответствовать табл. 5.

Таблица 5:

Контролируемая характеристика	Диаметр или толщина прутка, мм.	Схема вырезки, форма и размеры образца
Твердость после закалки и отпуска Микропоры Кислородная ликвация	До 30
Карбидная неоднородность Структурная полосчатость Инородные порошковые частицы Зерно аустенита	Св. 30 до 60
Микропоры Кислородная ликвация Карбидная неоднородность Структурная полосчатость Инородные порошковые частицы	Св. 60
Твердость после закалки и отпуска Зерно аустенита	Св. 60

4. Твердость металлопродукции после отжига проверяют по ГОСТ 9012 после зачистки обезуглероженного слоя. Испытание проводят на одном конце прутка или полосы на расстоянии примерно 100 мм. от конца. Количество отпечатков должно быть не менее трех. Каждое значение твердости должно соответствовать приведенному в табл. 3.

5. Твердость после закалки и отпуска определяют по ГОСТ 9013 на образцах, отобранных от готового профиля и термически обработанных по режимам, приведенным в табл. 5. Охлаждение образцов - в масле. Отпуск образцов - двух или трехкратный с выдержкой по 1 ч. и охлаждением на воздухе.

Таблица 6:

Марка стали	Температура, °С
	Закалки	Отпуска
Р6М5Ф3-МП	1190-1210	540-560
Р7М2Ф6-МП	1200-1220	550-570
Р12МФ5-МП	1200-1230	560-580
Р6М5К5-МП	1190-1210	540-560
Р9М4К8-МП	1200-1220	550-570
Р12М3К5Ф2-МП	1210-1230	560-580

Контроль проводят на плоскости, перпендикулярной к направлению вытяжки. Количество отпечатков на каждом образце должно быть не менее трех. Качество поверхности прутков и полос проверяют без применения увеличительных приборов. В случае необходимости поверхность предварительно зачищают кольцами или змейкой.

Макроструктуру прутков и полос проверяют без применения увеличительных приборов по ГОСТ 10243 травлением темплетов, вырезанных из готовой металлопродукции или из промежуточной заготовки, с дополнениями.

Подготовка поверхности образца должна исключать возникновение наклепа.

Образцы перед травлением подогревают до температуры 50-60°С, опускают в подогретый до такой же температуры раствор. Затем нагревают раствор с образцами до 60-70°С и выдерживают 45-90 мин.

Контроль вида излома проводят осмотром без применения увеличительных приборов.

Для контроля излома закалке и отпуску подвергают образцы, вырезанные из готового отожженного металла. Оценку дефектов микроструктуры (микропор, кислородной ликвации, карбидной неоднородности, структурной полосчатости, инородных порошковых частиц) проводят на образцах, вырезанных на расстоянии не менее 30 мм. от зоны смятия конца согласно табл. 4, на плоскости, параллельной направлению вытяжки. Образцы подвергают закалке по режиму, приведенному в табл. 5 для испытуемой марки стали, и отпуску при температуре 680-700°С с выдержкой не менее 1 ч. после прогрева.

Образцы для оценки карбидной неоднородности, структурной полосчатости и инородных порошковых частиц подвергают травлению в растворе с объемной концентрацией 0,04 см. азотной кислоты в этиловом спирте. Оценку микропор и кислородной ликвации проводят при увеличении 200 на площади шлифа от поверхности до середины радиуса прутка или до 0,25 стороны квадрата.

Оценку инородных порошковых частиц проводят при увеличении 100 методом подсчета на всей площади шлифа. Балл по микропорам, кислородной ликвации и структурной полосчатости устанавливается как среднеарифметическое из оценок пяти худших полей зрения.

Оценку карбидной неоднородности проводят по шкале №1ГОСТ 19265. Глубину обезуглероженного слоя стали определяют по ГОСТ 1763 методом М2 (метод Садовского) или М (травление в растворе с объемной концентрацией 0,04 см. азотной кислоты в метиловом спирте).

Допускается контролировать глубину обезуглероженного слоя методом термоэлектродвижущей силы.

Глубину обезуглероженного слоя полосовой стали следует измерять по широкой стороне полосы.

При разногласиях между потребителем и изготовителем контроль проводят методом М2. Термическую обработку образцов рекомендуется проводить по режимам, приведенным в табл. 7.



Таблица 7:

Марка стали	Температура закалки в ванне, °С	Температура первой ванны охлаждения, °С	Температура второй ванны (отпуска), °С
Р6М5Ф3-МП	1190-1210	180-220	560-580
Р7М2Ф6-МП	1200-1220
Р12МФ5-МП	1200-1230
Р9М4К8-МП	1200-1220
Р6М5К5-МП	1190-1210
Р12М3К5Ф2-МП	1210-1230

Величину зерна аустенита определяют по ГОСТ 5639 сравнением с эталонами шкалы или методом Снейдер-Граффа на образцах, вырезанных согласно табл. 4. При возникновении разногласий применяют метод Снейдер-Граффа. Контроль проводят на площади шлифа, перпендикулярной к направлению вытяжки. Образцы подвергают закалке от температур, приведенных в табл. 5. Продолжительность выдержки при нагреве устанавливают в соответствии с чертежом. Для контроля красностойкости стали образцы, термически обработанные по режиму, указанному в табл. 5, и соответствующие требованиям настоящего стандарта по твердости после закалки и отпуска, дополнительно отпускают в течение четырех часов после прогрева при температурах.

ТРАНСПОРТИРОВАНИЕ И ХРАНЕНИЕ.

1. Транспортирование и хранение - по ГОСТ 7566 с дополнениями: транспортирование и хранение калиброванных прутков - по ГОСТ 1051, прутков со специальной отделкой поверхности - по ГОСТ 14955.

2. Подготовку к перевозке морским транспортом следует проводить в соответствии с ГОСТ 26653.

Таблица 8. - Термины, применяемые в стандарте, и их пояснениями:

Термин	Пояснение
1. Прессовка	Заготовка, полученная методом горячего газостатического прессования капсулы с порошком
2. Средняя массовая доля углерода в партии	Среднеарифметическое значение массовых долей углерода по плавкам порошка, из которых изготовлена партия прутков или полос
3. Средняя массовая доля остальных элементов по стандарту	Среднеарифметическое значение предельных массовых долей элементов, приведенных в табл. 1. Введение средних значений массовых долей элементов вызвано тем, что при изготовлении прессовок происходит смешивание различных плавок порошка, удовлетворяющих по химическому составу техническим требованиям
4. Порошок исходной плавки	Порошок, полученный при распылении одной плавки жидкого металла, характеризующийся однородным химическим составом
5. Инородные порошковые частицы	Порошковые частицы в микроструктуре порошковой быстрорежущей стали, значительно отличающиеся по травимости от основы (частицы другого класса сталей и сплавов)



Заключение

Наряду с созданием новых марок быстрорежущих сталей - мало вольфрамовых, без вольфрамовых, сталей высокой теплостойкости с упрочнением (это не содержащие углерода или низкоуглеродистые сложные по составу высоколегированные сплавы системы Fe, Со, W, Мо) используются эффективные методы нанесения защитных покрытий (например, из нитридов титана) на поверхность инструментов из быстрорежущих сталей.

Значительную экономию дорогостоящей быстрорежущей стали обеспечивает применение рельефной импульсной сварки, при помощи которой можно получать биметаллические заготовки резьбонарезных плашек, плоских протяжек и другого инструмента. При использовании этого метода вместо традиционной технологии изготовления цельного инструмента можно добиться экономии быстрорежущей стали на 60-70%.

Прутки и полосы из быстрорежущей стали, полученной методом порошковой металлургии (по ГОСТ 28393-89). Наиболее эффективно особенности порошковой металлургии сказываются на условиях распределения и размерах избыточных карбидов в структуре быстрорежущей стали. Порошковую быстрорежущую сталь отличает пониженная карбидная неоднородность. Как следствие, такая стать превосходит по прочности и вязкости быстрорежущую сталь обычного производства.

Порошковая сталь лучше шлифуется и меньше деформируется при термической обработке, что позволяет сократить припуски и обеспечить более высокое качество поверхности. Методом порошковой металлургии наиболее целесообразно изготавливать стали с высоким содержанием кобальта и ванадия (например, марки Р9М4К8), предназначенные для обработки труднообрабатываемых материалов. Эффективен также метод порошковой металлургии для изготовления крупногабаритных зуборезных инструментов (червячных фрез и др.).

ГОСТ 28393-89 распространяется на горячекатаные и кованые полосы, горячекатаные, кованые и калиброванные прутки со специальной отделкой поверхности, изготовленные методом горячего изостатического прессования распыленного порошка с последующей деформацией заготовок.



Список используемой литературы

высоколегированный производственный металлопродукция

1. В.В. Садовский, М.В. Самойлов, Н.П. Кохно, А.Н. Ковалев, Е.В. Перминов, В.В. Паневчик, И.М. Миронович, В.А. Тарасевич: Производственные технологии, 2008.

2. Кузьмин Б.Л. Технология металлов и конструкционных материалов: учеб. пособие. М.: Маширостроение. 1989.

3. Стальной прокат общего назначения: Сб. ГОСТов. - М.: ИПК Издательство стандартов, 2003.

Размещено на Allbest.ru

...