Термообработка инструментальных сталей

Термическая обработки инструментальной стали состоит из следующих трех основных процессов: отжиг, закалка и отпуск.

Отжиг заключается в нагреве изделия на 20 - 40° свыше критической точки (для заэвтектоидной стали), выдержке при этой температуре и последующем медленном охлаждении.

Отжиг инструментальной стали производят в следующих случаях:

перед ковкой и прокаткой с целью измельчения и улучшения литой структуры и подготовки стали к ковке и прокатке;
после окончательной ковки заготовок для понижения твердости с целью улучшения обрабатываемости стали и для перекристаллизации и подготовки структуры стали к закалке;
после закалки и отпуска при необходимости произвести вторичную закалку инструмента для исправления брака во время термообработки при восстановлении изношенного инструмента и пр.;
после сварки, наварки и наплавки - для снятия напряжений и подготовки структуры стали к последующей закалке.

Закалка состоит в нагреве изделий до определенной температуры и последующем быстром охлаждении. Закалка инструментальной стали производится с целью получения наивысших режущих свойств - определенной высокой твердости и красностойкости стали.

Отпуск заключается в выдерживании стали при определенной температуре и последующем охлаждении. Доведение стали до температуры отпуска производятся или за счет внутреннего тепла, сохранившегося после закалки, или за счет внешнего нагрева. Отпуск применяют однократный и многократный.

Отпуск стали должен проводиться немедленно после ее закалки. Цель отпуска - снятие значительных остаточных напряжений, возникающих в стали в процессе закалки и предупреждение образования трещин. Отпуск быстрорежущей стали, кроме этого, имеет целью, во-первых, перевести остаточный аустенит закаленной стали в мартенсит и повысить твердость стали до 62-65 R_с, во-вторых, перевести мартенсит, образующийся при закалке, в более вязкий мартенсит отпуска.

Для каждой марки инструментальной стали существуют свои режимы термообработки.

Скорость прогрева инструмента при закалке зависит от среды, в которой производится нагрев, температуры нагрева, размеров инструмента и печи и от количества одновременно загружаемых изделий. Обычно скорости и нормы выдержки при нагреве инструмента под закалку устанавливаются опытным путем.