Выбор методов упрочнения

В условиях ГАП роль и требования к инструментальной оснастке значительно возрастают. Режущий инструмент должен удовлетворять следующим требованиям: обеспечение высокой стойкости, удовлетво­рительное формирование и отвод стружки; высокая жесткость и виброустойчивость; быстросменность при наладке или замене; точность Обра­ботки при заданной производительности.

Материал режущего инструмента должен обеспечивать: стабильность режущих свойств; повышенную общую и особенно размерную стойкость; прочность и надежность инструмента. Существует ряд путей реализации указанных требований: применение обладающих высокими режущими свойствами материалов; обеспечение мелкозернистой структуры сталей; обеспечение балла карбидной неоднородности (менее двух единиц) за счет многократной проковки и других способов; применение материалов, об­ладающих повышенной износостойкостью (сплавы с высоким содержани­ем титана Ti и низким содержанием кобальта Со); применение износостой­ких покрытий (азотирование, карбонитрация, лазерное легирование и др.). Для повышения износостойкости и прочности поверхностей деталей, штам­пов, режущих инструментов применяют специальные методы упрочнения: азотирование (ионное и печное); карбонитрация; цементация; покрытие нитридом титана; лазерное легирование; плазменное напыление.

Широко применяемый метод упрочнения деталей — цементация — имеет ряд существенных недостатков: нагрев до высокой температуры (950° С) и резкое охлаждение при закалке; большие деформации и при­пуски; обязательное шлифование (с предварительной правкой валов); удаление наиболее качественного упрочненного слоя; неравномерный съем металла и оставшийся упрочненный слой (одна из причин поломок и аварий); увеличение длительности и трудоемкости ТП; громоздкая ус­тановка для цементации.

Наиболее прогрессивным и эффективным является метод ионного азотирования, который имеет ряд преимуществ: низкая температура (до 525° С); отсутствие деформаций; короткий цикл ионизации (2...24 ч); не требуется дальнейшей обработки поверхностей; сохранение верхнего уп­рочненного слоя; равномерность упрочненного слоя; компактность уста­новки; простота эксплуатации; экологически чистый процесс. При упроч­нении режущего инструмента методом ионного азотирования их стойкость значительно выше, чем при упрочнении другими методами (рис. 3.28.).