VI Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2014

В структуре закаленной стали имеется некоторое количество мягкого остаточного аустенита, что обусловлено ее химическим составом и режимом термообработки. В результате понижаются твердость, прочность, теплопроводность и магнитные свойства, возрастает вязкость стали. Для улучшения структуры закаленной стали, уменьшения в ее составе количества аустенита, повышения качества и прочности изделий наиболее рационально использовать криогенный метод. Обработка холодом проводится путем охлаждения стали до -40…-150°С, затем обрабатываемый материал какое-то время находится в среде с данной температурой и затем медленно возвращается в среду с комнатной температурой. Медленное возвращение к комнатной температуре необходимо во избежание криогенного шока металла, что может вызвать трещины или разломы во внутренней молекулярной структуре. Криогенная обработка позволяет улучшить механические и режущие свойства инструментов, повысить их износостойкость и твердость. В качестве основного криореагента выступает твердый углекислый газ (сухой лед). По результатам практических исследований быстрорежущая сталь Р18, обработанная при температуре «сухого льда» (-78 °С), а затем отпущенная, приобретает более равномерную твердость, чем твердость сталей, охлажденных только в масле и отпущенных 3 раза при 580 °С. Для резцов из стали Р18, обрабатываемой при криотемпературах, рекомендуется двукратный отпуск при 540 °С с выдержкой не менее 1 ч каждый. Стойкость инструментов, охлажденных ниже нуля, в 1,5-2 раза превышает стойкость серийных инструментов. Несомненным преимуществом криогенной обработки является отсутствие короблений. При обычной термообработке коробления происходят из-за неравномерного нагрева и охлаждения деталей, тогда как в процессе криообработки этот фактор полностью исключен. При испытании стали Р18 было выявлено увеличение твердости до 65-67 HRC. Существует особенность, несколько снижающая эффективность данного метода: режущий инструмент используют в первые двое суток после обработки в среде «сухого льда». Дальнейшее использование инструмента возможно, но без существенного эффекта повышенной стойкости. При необходимости дальнейшего использования режущего инструмента с повышенной стойкостью его перезатачивают и снова подвергают ударному охлаждению в жидком азоте с использованием в первые двое суток.