Структура литой быстрорежущей
стали состоит из перлита, ледебурита и вторичных карбидов. После
обработки давлением и отжига получаем структуру из сорбитообразного
перлита и избыточных карбидов.
Высокие режущие свойства
быстрорежущая сталь получает после соответствующей термической обработки
(рис. 54). При закалке этой стали из-за плохой ее теплопроводности нагрев
до 850°С должен быть очень медленным во избежание термических напряжений и
образования трещин с последующей выдержкой при этой температуре.
Нагрев с 850 до 1300° С, когда сталь уже находится в достаточно
пластическом состоянии, наоборот, должен быть очень быстрым, выдержка
кратковременная, чтобы предотвратить обезуглероживание поверхности
инструмента. Высокие температуры при закалке стали Р18 (1250—1300° С)
требуются для возможно более полного растворения вторичных карбидов в
аустениге. После нагрева до указанных температур закалки и надлежащей
выдержки инструменты охлаждают в масле или на воздухе.
В результате закалки получается
структура, состоящая из мартенсита, остаточного аустенита и сложных
карбидов. После закалки твердость быстрорежущей стали равна HRC
61—63.
Для получения необходимых свойств
закаленный инструмент подвергают высокому отпуску при температуре
560°±10°С. При этом из мартенсита выделяются карбиды вольфрама и ванадия,
которые повышают твердость инструмента. Кроме того, происходит
превращение остаточного аустенита в мартенсит. Для некоторых видов
инструментов широко применяют ступенчатую закалку быстрорежущей стали
в расплавленных солях при 500—550° С.
Однократный отпуск стали марки
Р18 (рис. 54, б) не обеспечивает перевода всего остаточного аустенита
в мартенсит. Поэтому для получения наилучших режущих свойств применяют
многократный отпуск стали Р18 (чаще всего три отпуска в течение 1 ч
каждый, рис. 54, а). Твердость повышается до HRC 64. В некоторых
случаях возможно применение режима /// (рис. 54, в); после каждого
отпуска охлаждение проводят при температуре 300° С в течение 3 ч.
Обработка быстрорежущей закаленной стали холодом при —80° С, во время
которой значительная часть остаточного аустенита переходит в мартенсит,
позволяет ограничиться однократным отпуском. После указанной
термообработки структура состоит из мартенсита и карбидов. Для повышения
режущих свойств инструмент из быстрорежущей стали после отпуска иногда
подвергают низкотемпературному цианированию.
