Выбрать материал и способы ТО для червячной фрезы диаметр наружный 45-50 мм, диаметр отверстия 19мм, высота 50мм

Р6М5 – сталь инструментальная быстрорежущая. Буква «Р» в маркировке указывает на то, что сталь относится к быстрорежущим сталям. Цифра после буквы «Р» указывает на содержание вольфрама   в процентах. Буква «М» указывает на легирование молибденом. Цифра после буквы указывает на содержание молибдена в стали. Содержание углерода в быстрорежущих сталях равно ≈1%. Кроме указанных легирующих элементов все быстрорежущие стали содержат хром и ванадий в качестве легирующих элементов.

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.

По структуре после отжига (в состоянии поставки) быстрорежущие стали относятся к ледебуритному классу. В литом виде они имеют ледебуритную эвтектику, которую устраняют горячей деформацией (ковкой) путем измельчения первичных карбидов. Сталь отжигают на металлургическом комбинате, поэтому при разработке режима термической обработки операцию отжига исключаем.

Чтобы обеспечить равномерный прогрев по сечению, уменьшить внутренние напряжения и деформацию и снизить опасность образования трещин, нагрев до температуры закалки производят ступенчато в соляных ваннах.

Закалку Р6М5 проводят с высоких температур (»1250°С) для обеспечения как можно большего перехода (растворения) легирующих элементов в аустените. Карбидообразующие элементы (кроме ванадия) при небольшом количестве их в составе стали при нагреве растворяются в аустените и при закалке образуют легированный мартенсит.

Охлаждение при закалке быстрорежущих сталей должно обеспечить сохранение высокой концентрации углерода и легирующих элементов в твердом растворе, а также сведения до минимума закалочной деформации, отсутствие трещин. Охлаждение инструмента из Р6М5 необходимо проводить в закалочном баке с маслом до температуры 200-300 ^оС, а затем на воздухе. Закалка в воде (скорость охлаждения выше чем в масле) приведет к короблению инструмента. Охлаждение на воздухе не обеспечит протекание фазовых превращений. Поэтому рационально проводить закалку в масле. Структура стали после закалки состоит из легированного тонкодисперсного мартенсита, значительного количества (»30%) остаточного аустенита и карбидов вольфрама. Твердость составляет 60…62 HRC. Наличие остаточного аустенита в структуре закаленной стали ухудшает режущие свойства.

Для максимального удаления остаточного аустенита проводят трехкратный отпуск при температуре 560 ^oС. При нагреве под отпуск выше температуры 400 ^oС наблюдается увеличение твердости. Это объясняется тем, что из легированного остаточного аустенита выделяются легированные карбиды. Аустенит при охлаждении от температуры отпуска превращается в мартенсит отпуска, что вызывает прирост твердости. Увеличению твердости содействуют и выделившиеся при температуре отпуска мелкодисперсные карбиды легирующих элементов. Максимальная твердость достигается при температуре отпуска 560°С.

После однократного отпуска количество остаточного аустенита снижается до 10%. Чтобы уменьшить его количество до минимума, необходимо проведение трехкратного отпуска. График термической обработки представлен на рис.1. Твердость стали после отпуска составляет 64…65 HRC. Структура стали после термообработки состоит из мартенсита отпуска и карбидов.

Количество остаточного аустенита также можно уменьшить обработкой холодом.

Рисунок 2-Режим термической обработки резцов из стали Р6М5