ких (45ХЗВЗМФС, ЗХ2В8) сталей в улучш! состоянии и после химико-термической обра& и улучшения в условиях термоциклирования (i грев в свинцовой ванне до 700°С в течение 12 охлаждение водой - 6 с, обдувка сжатым воз хом). Подробно методика испытания описана работе [12]. Оценка разгаростойкости проводила по трем критериям: Ki - суммарное количес трещин термической усталости; К2 - среднеста ческая глубина трещин термической устал! Кз - приведенный коэффициент вариации xpei термической усталости.

Полученные результаты позволяют утверждз что борирование уменьшает сопротивление тер: ческой усталости сталей 45 и 5ХНВ и увеличи; ет -- сталей 45ХЗВЗМФС и ЗХ2В8. Скорость рождения и кинетика развития термических щин определяются строением и свойствами пове[ постного слоя, переходной зоны и самой стали., частности установлено, что в сталях ЗХ2В8 45ХЗВЗМФС трещины тормозятся в переходной не. Это в значительной степени связано с хара ром перераспределения легирующих элементов процессе формирования диффузионного слоя, борировании теплостойких сталей переходная 31 обогащается такими элементами, как хром, фрам, ванадий, кремний, молибден, а это способ вует повышению сопротивления термической ус лости. Борирование теплостойких инструмента ных сталей было с успехом использовано для вышения стойкости деталей пресс-форм литья т давлением цветных сплавов и матриц, вставок выталкивателей штампов горячей штамповки, рирование стержней и вставок пресс-форм литья под давлением алюминиевых сплавов в алю

ix - в 1,5 раза, вставок чеканочных прессов - -4 раза. Химико-термическая обработка штам-вых сталей эффективна лишь в том случае, если /щим видом износа штампов не является пла-йеская деформация (смятие) их рабочих частей.

ирование быстрорежущих сталей HZ, Р6М5, Р9, Р12, Р18)

Высокотемпературное борирование быстроре-щих сталей, предполагающее их последующую мообработку, нецелесообразно, так как при на-ве под закалку до оптимальных температур юисходит оплавление боридного слоя. Закалка с ее низких температур не оправдана, потому что позволяет в полной мере реализовать заложен-[е в быстрорежущих сталях свойства. Поэтому [осмотрим экспериментальные данные, получен-е лишь при низкотемпературном борировании строрежущих сталей.

Влияние условий насыщения на толщину бо-[дного слоя сталей Р6М5 и Р18 показано в табл. 18, 139 [9]. Насыщение проводили в расплавах, нболее приемлемых для промышленного исполь-1вания.

Скорость формирования боридного слоя при [ектролизном способе насыщения несколько вы-V чем при безэлектролизном. При электролизном борировании в первом рас-аве (см. табл. 138) при 550°С за 8 ч (/=0,2 см) на стали Р6М5 формируется боридный слой щиной 7 мкм.

При электролизном во всех расплавах и жид-минотермических смесях повышает их стойкость Ж< = о безэлектролизном борированиив первых 10-15 раз, жидкостное двухфазное борировани расплавах (см. табл. 139) диффузионный

увеличивает долговечность литниковых втулок i двухфазное строение (beb+leaB), но 2-3 раза, а однофазное - в 11 раз. Стойкост! одержание высокобористой фазы в слое невелико матриц для горячей высадки болтов в результат! При борировании в третьем расплаве (см. однофазного борирования повышается в 6 раз, вы диффузионный слои состоит только из

талкивателей и вставок штампов горячей штам орВДа РсгВ.

позки в результате борирования в порошковыз Изделия из быстрорежущих сталей, подвергну-

гые низкотемпературному борированию, имеют се-

138. Влияние условий низкотемпературного электролизного борирования на толщину боридного слоя стали Р18 (плотность тока 0,2 А/см )

Состав электролита, % по массе

70% NasB4O7+30% NasSOi

90% n826407+10% NaOH

85% Na2B407--15% NaaPO.

20% LiF+8% NaF+ +42%KF-M5%Li2B407+ +9% N328407+6% K2B4O7

Режим насыщения °C I T, Ч

Толщина слоя, нкн

600 600 650 650

600 600 650 650

650 650 700 700

550 550 600 600

4 6 4 6

4 6 4 6

6 8 7 9

5 6 7 10

6 9 10 13

6 8 8

139. Кинетика формирования боридного слоя

на быстрорежущих сталях при низкотемпературном

безэлектролизном насыщении

Состав расплава, % по массе

Режим насыщения

t, С

X. ч

Толщина слоя, мкм

Р6М5

,14% LiF+6% NaF+ +30 KF+6% N326407+

+ 4% K2B4O7+I0% Li2B4O7+30% B4C

10% LiF+6% NaF+ +34% KF+25% B2O3+ +25% B4C

22% LiF+9% NaF+ +44% KF+25% B4C

550 550 600 600 650 650

550 550 600 600 650 650

4 8 4 8 4

550 550 600 600 650 650

4 8 4 8 4

роватый цвет. Шероховатость поверхности при низкотемпературном борировании не изменяется.

Изменение (увеличение) размеров изделий из быстрорежущих сталей за счет формирования боридного слоя составляет 5-10% его толщины, т.е. не превыщает 1-2 мкм.

Применение низкотемпературного борирования ваиболее целесообразно в случае его совмещения с операцией отпуска. Принимая во внимание, что длительность низкотемпературного борирования превышает время отпуска, необходимо иметь информацию о влиянии длительности изотермических выдержек на физико-механические свойства и структуру быстрорежущих сталей.

Полученные в работе [9] результаты приведены в табл. 140-143.

140. Влияние температуры отпуска и времени выдержки на твердость сталей Р6МЗ, Р18

Примечание. Перед исследованием стали прошли стандартную обработку: Р6МЗ - закалку с 1220°С, трехкратный отпуск по 11 ч при 560°С (HRC 61,5); Р18 - закалку с 1280°С, трехкратный отпуск по 1 ч при 560°С (HRC 61,5),

141. Влияние температуры нагрева и времени выдержки на предел прочности стали Р18

Температура отпуска

Предел прочности, кгс/мм

12 ч

24 ч

550 600

176 167 а 58

175 165 151

(174 464 148

Примечание. После стандартной обработки сталь Р18 имеет ав=1180 кгс/мм.

142. Влияние температуры и времени отпуска на ударную вязкость стали Р6МЗ

Н. Влияние температуры и времени отпуска на удельное жтросопротивление стали Р6МЗ

Температура отпуска, °С

Ударная вязкость, кгс-м/см

12 ч

550 600 700

1,3 1,4 1,5

18 ч

1,45

24 ч

1.5 1.7

Примечание. I. Испытания выполнены на образцах без надреза; 2. После стандартной обработки ударная вяз кость стали Р6МЗ равна 1,35 кгс-м/см.

Примечание. Удельное электросопротивление стали iM3 после стандартной обработки равно 61,5-10-6 ом-см.

143. Влияние времени отпуска

на красностойкость (по ГОСТ 5952-63) стали Р6МЗ (torn. =550°С)

Примечание. Твердость Р6МЗ после стандартной ol работки и нагрева при 620°С в течение 4 ч составляет бОД ИКами HRC.

При температурах 550-560°С изотермически выдержки длительностью до 24 ч не изменяют к следованных свойств (твердости, прочности, уда ной вязкости, красностойкости) быстрорежущих сталей. С повышением температуры отпуска сокра щается допустимое время низкотемпературного борирования и при температуре 650°С оно не превышает 3-4 ч. При температурах выше 550°С при длительных выдержках наблюдается распад твер дого раствора. Об этом свидетельствуют результа ты металлографического анализа (распад сопровождается выделением мелкодисперсных карбИ дов) и измерения электросопротивления (табл. 144).

Однако указанное выше время достаточно для получения заметпого*эффекта повышения износостойкости реальных изделий.

Температура отпуска, °С

Удельное сопротивление р-10 , ом см

12 ч

18 ч

24 ч

550 600 650

55,5

55,5 53,5 48,5

55,5 53,5 47

Долговечность инструмента из быстрорежущих мен в результате низкотемпературного бориро-1ния увеличивается в 2-5 раз. Стойкость трехсторонних дисковых фрез 50X6 i из стали Р6М5 для обработки лысок деталей иа осей в результате борирования в расплаве 3 ж. табл. 139) при 560°С в течение 4 ч повыси-между переточками в 2-3 раза; стойкость цевых фрез из стали Р6МЗ диаметром 10 и 15 i в результате борирования в том же расплаве и 560°С в течение 4 ч повысилась (между пере-) в 2 раза; стойкость дисков из стали P1S иметром 150 мм, толщиной 0,6 мм для резки [еклянных обтекателей из пирекса в результате рирования в расплаве 1 (см. табл. 139) при ЬС в течение 12 ч повысилась (между переточ-ши) в 4-5 раз.