Содержание к диссертации
Введение
1. ОСОБЕННОСТИ ПОЛУЧЕНИЯ БИМЕТАЛЛИЧЕСКОГО РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА. СТРУКТУРА И СВОЙСТВА СВАРНОГО СОЕДИНЕНИЯ СТАЛЬ 45 - СТАЛЬ Р6М5 (литературный обзор) 12
1.1. Способы сварки в инструментальном производстве и присущие им дефекты сварных соединений 12
1.1.1. Стыковая сварка 13
1.1.2. Дефекты сварных соединений, присущие стыковой сварке оплавлением 16
1.2. Способы изготовления рабочего профиля режущего инструмета 17
1.3. Влияние эффекта сверхпластичности стали Р6М5 в развитии 20 технологии профильного прессования режущего инструмента...
1.4. Месторасположение сварного шва на биметаллическом инструменте 30
1.5. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ 35
2. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 41
2.1. Структура и механические свойства используемых в работе сталей 41
2.2. Изготовленние биметаллических образцов 44
2.3. Методика проведения эксперимента 46
3. ВЛИЯНИЕ ТЕРМОДЕФОРМАЦИОННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА СТРУКТУРУ И СВОЙСТВА БИМЕТАЛЛИЧЕСКОГО СВАРНОГО СТЫКА СТАЛЬ 45 - СТАЛЬ Р6М5
3.1. Исследование свойств недеформированного сварного соединения 51
3.2. Определение оптимального температурного интервала деформирования сварного стыка 55
3.3. Влияние схемы деформирования на структуру сварного соединения 59
Выводы 64
СТРУКТУРА, ФАЗОВЫЙ СОСТАВ И СВОЙСТВА СВАРНОГО СОЕДИНЕНИЯ ПОСЛЕ ТЕРМОДЕФОРМАЦИОННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ И ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ 65
4.1. Структура и фазовый состав сварного соединения после продольно-винтового проката 66
4.2. Структура и фазовый состав сварного соединения после горячего прессования (выдавливания) 68
4.3. Влияние различных режимов окончательной термической
обработки на структуру и свойства соединения 84
Выводы 90
ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ ИСПЫТАНИЯ СВЕРЛ, ПОЛУЧЕННЫХ ПО ПРЕДЛАГАЕМОЙ ТЕХНОЛОГИИ 91
5.1. Расчет максимальных крутящих моментов, возникающих в сверле при его эксплуатации 91
5.2. Результаты механических испытаний сверл на кручение и на работоспособность 92
5.3. Расчет ожидаемого экономического эффекта от внедрения данной технологии на ОАО ПП "Томский инструмент" 96
Выводы 101
ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ВЫВОДЫ 102
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 104
ПРИЛОЖЕНИЯ 123
- Способы сварки в инструментальном производстве и присущие им дефекты сварных соединений
- Структура и механические свойства используемых в работе сталей
- Исследование свойств недеформированного сварного соединения
Введение к работе
Создание высокопроизводительного и экономичного режущего инструмента является основной задачей инструментального производства. Эти задачи решаются в основном за счет разработки новых и совершенствования традиционных инструментальных материалов и технологий производства режущего инструмента (быстрорежущих сталей, твердых сплавов, керамических композиционных материалов).
Быстрорежущие стали являются основным материалом для производства режущего инструмента: их доля составляет 68 %, 20 % приходится на твердые сплавы, 8 % - на углеродистую сталь, 4 % - на минералокерамические и сверхтвердые материалы [1, 2]. Инструментом, изготовленным из быстрорежущих сталей, удаляется более 75 % от общей массы металла, снимаемого с заготовок при обработке резанием [1]. На изготовление крупногабаритного режуего инструмента (метчиков, разверток, зенкеров, фрез) диаметром 20...60 мм расходуется свыше 60% общего расхода быстрорежущей стали на инструмент [3]. При этом самым массовым видом инструмента, выпускаемым инструментальной промышленностью, являются сверла, около 70 % которых - витые [4].
Коэффициент использования металла при изготовлении инструментов из сортовых прутков и проката не превышает 0,4...0,5 [5-7]. Поэтому технологии, увеличивающие этот коэффициент и уменьшающие расход дорогостоящих металлов, остаются всегда актуальными.
Режущий инструмент в настоящее время изготовляется по различным технологиям [8, 9]. Мелкоразмерный инструмент (диаметром до 8 мм) производят цельным, из быстрорежущих сортов стали. Требуемый профиль у него получают вышлифованием рабочей части при помощи абразивных кругов. При производстве средне- и крупноразмерного режущего инструмента этот способ становится крайне невыгодным, из-за большого количества отходов быстрорежущей стали в стружку и на хвостовую его часть. Поэтому для экономии дефицитной, дорогостоящей быстрорежущей стали уже более пятидесяти лет средне- и крупноразмерный режущий инструмент производят биметаллическим — составным из двух частей — режущую часть из быстрорежущей стали, а хвостовую часть из углеродистой стали 40, 45 или для повышения прочности из легированной стали 40Х.
Традиционная технология изготовления биметаллических сверл предусматривает размещение сварного соединения на расстоянии 1,5...2,0 диаметра от заходной рабочей части сверл. Для производства биметаллического режущего инструмента в настоящее время используется сварка трением (диаметр сверла до 20 мм) и стыковая сварка оплавлением (диаметр сверла более 20 мм). При этом сварной стык биметаллического инструмента представляет собой участок с пониженными механическими свойствами. Это вызвано образованием в зоне термического влияния крупнозернистой структуры, за счет перегрева в процессе сварки, блестящих полос скольжения, состоящих из сверхтонких карбидных пленок, и формированием ферритной прослойки в процессе отжига и последующей закалки.
Эти недостатки структуры сварного соединения не позволяют проводить без разрушения его пластическое деформирование при формировании рабочей части сверла на стане продольно-винтового проката или горячего гидродинамического выдавливания (температурный интервал начала-конца прокатки стали Р6М5 составляет 1075...950 С). В тоже время единственной возможностью дальнейшей экономии быстрорежущей стали (до 15...25%) является перенос сварного соединения на рабочий профиль инструмента.
В настоящее время в литературе обсуждается точка зрения, что преодолеть существующие ограничения при изготовлении заготовок инструмента из быстрорежущей стали пластическим деформированием позволяет использование эффекта сверхпластичности [4, 10-25]. Заготовки из быстрорежущей стали, продеформированные в условиях сверхпластичности, имеют минимальную твердость, что позволяет проводить последующую механическую обработку без предварительного отжига. Объемное деформирование в условиях сверхпластичности в сочетании с термической обработкой - эффективный метод улучшения структуры и механических свойств быстрорежущих сталей. В результате такой деформации устраняется структурная исходная неоднородность и формируется однородная мелкодисперсная структура, что обеспечивает значительное повышение предела прочности при изгибе и твердости этих сталей. Помимо этого, данная технология позволяет увеличить коэффициент использования металла до 0,8...0,9, снизить усилие деформирования на 30...35 % и температуру нагрева заготовок на 25...30 %, уменьшить степень окисления металла, повысить стойкость штамповой оснастки и снизить общую энергоемкость процесса производства [1, 4, 6, 10-27]. Технология прессования концевого режущего инструмента в температурном интервале сверхпластичности быстрорежущей стали была внедрена на Томском и Сестрорецком инструментальных заводах в 1986 году [14, 15].
Эти данные позволяют надеяться на возможность изменения неблагоприятной структурной наследственности сварного соединения за счет его пластической деформации вблизи точки ACl, при которой наблюдается повышенная пластичность быстрорежущей стали, формировать на нем профиль рабочей части и проводить последующую термообработку сварного соединения с сохранением равнопрочности основному металлу.
Исходя из вышеизложенного, целью настоящей работы является: изучение влияния пластической деформации вблизи температур фазового превращения быстрорежущей стали и термической обработки на структуру и свойства сварного соединения Сталь 45 - Сталь Р6М5, а также возможность его переноса на рабочую часть крупноразмерного биметаллического режущего инструмента.
Научная новизна
1. На основе систематического исследования влияния пластической деформации сварного стыка Сталь Р6М5 — Сталь 45 вблизи температур а—>упревращения быстрорежущей стали на структуру и фазовый состава околостыковой зоны впервые показана возможность расположения неразъемного соединения крупноразмерного режущего инструмента на его рабочей части в условиях современных технологий высокоскоростного профилирования рабочей части инструмента.
2. Показано, что в результате деформирования биметаллического соединения происходит значительное механическое перемешивание, измельчение ферритной прослойки и литой структуры сварного соединения с формированием слоистого, дисперсно-упрочненного композиционного материала, что позволяет увеличить площадь физического контакта и ширину переходной зоны от одной стали к другой.
3. Показана возможность осуществления окончательной термообработки (закалка + отпуск) пластически деформированного сварного стыка по режимам стали 45. При этом формируется плавный переход от ферритно- перлитной структуры стали 45 к мартенситно - карбидной структуре быстрорежущей стали, что позволяет увеличить одновременно прочность и вязкость такого сварного соединения до значений, необходимых для нормальной эксплуатации сверл, изготовленных по предложенной технологии.
Практическая значимость 1. Предложен способ изготовления крупноразмерного режущего инструмента, включающий стыковую сварку оплавлением заготовок из быстрорежущей и конструкционной углеродистой стали, с последующим формированием рабочего профиля сверла вблизи температур фазового превращения быстрорежущей стали с деформированием сварного соединения и окончательную термическую обработку.
2. Показано, что при реализации схемы пластической деформации типа камеры Бриджмена (гидродинамическое прессование в закрытых штампах) происходит разрушение ферритной прослойки, ее перемешивание с быстрорежущей сталью с одновременным измельчением зерна, причем, сварной стык при этом сохраняет сплошность.
3. На основании проведенных исследований предложена новая экономичная технология производства крупноразмерного биметаллического режущего инструмента, позволяющая экономить до 30 % быстрорежущей стали при его изготовлении, повысить эксплуатационные свойства готовых изделий. Ожидаемый экономический эффект от внедрения предложенной разработки на ОАО ПП "Томский инструмент1' в ценах и по объему выпуска 2000 года составит 1424535 рублей в год.
Автор выносит на защиту
1* Комплекс результатов исследования фазового состава и структуры зоны термического влияния биметаллического сварного соединения сталь 45 -сталь Р6М5, реализующихся в процессе его получения, деформации и термической обработки.
2. Способ изготовления крупноразмерного режущего инструмента, включающий стыковую сварку оплавлением заготовок из быстрорежущей и конструкционной углеродистой сталей, формирование рабочего профиля сверла вблизи температур фазового превращения быстрорежущей стали с деформированием сварного соединения и термическую обработку, защищенный патентом РФ.
3. Работоспособность биметаллических сверл обеспечивается формированием структуры слоистого, дисперсно-упрочненного композиционного материала в околостыковой зоне сварного соединения.
Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов и приложения. Во введении обоснована актуальность работы, сформулирована цель исследований, научная новизна и практическая значимость.
В первой главе дан анализ развития инструментального производства с учетом требований к расположению сварного стыка на биметаллическом инструменте. Также представлен анализ особенностей совместного прессования биметаллов и отмечено, что в литературе имеется мало данных по оценке совместного пластического деформирования биметалла быстрорежущая сталь Р6М5 - углеродистая сталь 45, а литература о применимости современных способов профилирования рабочей части металлорежущего инструмента к осуществлению пластического деформирования биметаллического сварного стыка отсутствует полностью. Также в обзоре рассмотрены вопросы определения оптимальной температуры пластического деформирования биметалла. Дан анализ особенностей образования сварных стыков при различных видах сварки, применяемых в инструментальном производстве, и присущие этим способам сварки дефекты соединений. Показаны пути дальнейшего повышения экономичности при производстве биметаллического инструмента. Сформулированы основные задачи исследования.
Во второй главе представлены материалы, применяемые в работе, и методы их исследования.
В третьей главе приведены результаты определения оптимального температурного интервала деформирования используемого биметаллического сварного соединения. Подробно изучена структура, свойства и дефекты, возникающие в сварном соединении в процессе сварки с целью их дальнейшего сравнительного анализа со структурой и свойствами пластически продеформированных соединений. Показано положительное влияние пластической деформации стали Р6М5 в температурном интервале
800...825С на свойства продеформированных соединений. Рассмотрены на основе модельных экспериментов различные схемы деформирования.
В четвертой главе изучена структура и свойства сварных стыков после продольно-винтового проката и горячего профильного прессования. Показана возможность переноса сварного соединения на рабочую часть биметаллического инструмента при горячем профильном прессовании рабочего профиля инструмента. Рассмотрено влияние различных режимов окончательной термической обработки таких соединений и показаны преимущества термообработки по режимам стали 45.
В пятой главе представлены результаты механических испытаний сверл, изготовленных по предлагаемой технологии, и проведен расчет ожидаемого экономического эффекта от внедрения данной технологии на ОАО ПП «Томский инструмент».
В приложении представлен акт испытаний изготовленных по предлагаемой технологии партии сверл на работоспособность.
АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Основные результаты работы были доложены и обсуждены на:
Научных семинарах кафедры «Оборудование и технология сварочного производства» Томского политехнического университета;
Всероссийской молодежной научно - технической конференции «Молодежь и научно-технический прогресс», Владивосток, 1998 г.;
Всероссийской молодежной научно - технической конференции «Технология и оборудование современного машиностроения», Уфа, 1998 г.;
Четвертой областной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Современные техника и технологии», Томск,
1998 г.;
5. Пятой областной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Современные техника и технологии», Томск,
1999 г.;
Всероссийской научно - технической конференции «Сварка и смежные технологии», Москва, 2000 г.;
Всероссийской с международным участием научно - технической конференции «Перспективные пути развития сварки и контроля -Сварка и контроль -2001», Воронеж, 2001 г.;
Первой международной научно - технической конференции «Сварка. Контроль. Реновация - 2001», Уфа, 2001 г.
Международной конференции «Сварка на рубеже веков», Москва, 2003. 10.Международной конференции «Современные проблемы сварки и ресурса конструкций», Киев, 2003 г.
11. Всероссийской с международным участием конференции «Сварка и контроль -2004» Пермь, 2004 г.
ПУБЛИКАЦИИ. По результатам исследований опубликовано 16 печатных работ, в том числе 4 в центральной печати и получен 1 патент РФ на способ изготовления крупноразмерного биметаллического режущего инструмента.
Работа выполнялась в соответствии с межвузовской научно-технической программой "Поисковые и прикладные исследования высшей школы в приоритетных направлениях науки и техники", в рамках хозяйственных договоров и научно-технического сотрудничества между кафедрой ОТСП ТПУ и ОАО ПП "Томский инструмент".
В заключение выражаю глубокую признательность и благодарность своим коллегам и соавторам по научной работе доктору технических наук, профессору Хазанову И.О., доценту Советченко Б.Ф., главному металлургу ОАО ПП "Томский инструмент" Ладыжец Н.И. и доценту Егорову Ю.П. за плодотворное сотрудничество; научному руководителю, доктору технических наук, профессору Гнюсову С.Ф, за большую помощь в организации исследований, ценные обсуждения результатов в процессе их получения и при написании работы.
Способы сварки в инструментальном производстве и присущие им дефекты сварных соединений
Эксплуатационные свойства режущего инструмента в первую очередь определяются физико-механическими свойствами инструментальных материалов, конструкцией и технологией изготовления инструмента.
В настоящее время сварной, паянный и клееный инструменты представляют основные группы составного инструмента [32]. Сварка применяется в основном для соединения рабочих частей инструментов из быстрорежущей стали.
Сварка осуществляется встык по плоскости без применения дополнительных конструктивных элементов. Минимальный диаметр заготовок, соединяемых стыковой сваркой оплавлением, равен 10 мм (из-за высокой плотности тока при сварке заготовок меньшего диаметра и трудности получения соосности заготовок рабочей и хвостовой части).
Для сварки трением заготовка рабочей части в зоне сварного шва должна иметь форму стержня круглого сечения диаметром более 6 мм. Для сварки заготовок меньшего диаметра требуется большая частота вращения и высокое давление проковки [32].
Все существующие в настоящее время методы соединения металлов можно объединить в две большие группы: сварка плавлением (литейный метод) и сварка давлением (сварка трением, стыковая сварка, диффузионная сварка и др.). Существенным недостатком первой группы способов (литейный метод) является образование в области соединения зон структурной и химической неоднородности, которые могут привести к развитию разных дефектов, появлению хрупких фаз из первичных карбидов и интерметаллидов; в результате чего снижается прочность соединения. При использовании в производстве недостаточно правильно настроенного оборудования аналогичные недостатки присущи и стыковой сварке оплавлением.
Стыковая сварка
Стыковая сварка сопротивлением. При стыковой сварке сопротивлением свариваемые заготовки сначала плотно прижимают друг к другу торцами, а затем включают через это соединение электрический ток. Проходя через стык, обладающий определенным значением электрического сопротивления, ток нагревает концы заготовок до пластического состояния, металл в стыке начинает деформироваться и под действием давления осадки образует сварное соединение [33]. При этом в месте зоны термического влияния образуется плавное утолщение. Благодаря непрерывному и плотному контакту, процесс разогрева свариваемых заготовок происходит спокойно, без выделения искр и брызг расплавленного металла.
Давление, с которым заготовки прижимают друг к другу в начале сварки, постепенно увеличивают к концу процесса сварки для обеспечения лучшего сцепления частиц металла обеих заготовок. Ток выключают перед окончанием осадки.
Этот вид сварки требует тщательной подготовки свариваемых поверхностей заготовок и хорошей подгонки их друг к другу в зажимах сварочной машины. Небрежная подгонка заготовок, плохая обработка свариваемых поверхностей, недостаточное давление при сварке снижают прочность такого сварного соединения, так как разогрев свариваемых поверхностей во всех этих случаях будет происходить неравномерно.
Таким образом, при изготовлении режущего инструмента, когда необходимо сваривать конструкционную сталь с быстрорежущей, этот метод сварки применяется очень ограничено.
Стыковая сварка оплавлением. Метод сварки оплавлением широко применяется при изготовлении составного режущего инструмента. Он имеет некоторые преимущества перед стыковой сваркой сопротивлением [34]:
отпадает необходимость в тщательной подготовке заготовок под сварку. Заготовки могут быть сварены после любой механической обработки. В процессе оплавления вместе с расплавленным металлом сгорают и удаляются загрязнения торцевых поверхностей, поэтому зачистка свариваемых поверхностей перед сваркой не является необходимой;
повышенная степень производительности метода, поскольку автоматизировать процесс стыковой сварки оплавлением значительно легче;
более узкая зона термического влияния;
меньшая требуемая мощность сварочной машины, поскольку нагрев поверхностей происходит не только за счет сопротивления стыка и заготовки, сколько за счет маленьких электрических дуг, нагревающих и оплавляющих поверхностный металл.
Нагрев торцов стержней в данном случае осуществляется за счет теплоты, выделяемой в месте контакта при прохождении через него сварочного тока. Весь процесс сварки состоит из операций подогрева, оплавления и осадки заготовок.
Подогрев осуществляется импульсами тока при возвратно-поступательном движении одной из заготовок. При этом возникает обильное искрообразование — прерывистое оплавление, обеспечивающее более равномерное распределение температуры вдоль свариваемых стержней.
Структура и механические свойства используемых в работе сталей
Быстрорежущая сталь Р6М5 относится к теплостойким сталям карбидного класса высокой твердости. Это наиболее характерная сталь для режущих инструментов. Она сочетает теплостойкость (500...650С в зависимости от термообработки) с высокой твердостью (до 70 HRC), износостойкостью при нагреве и повышенным сопротивлением пластической деформации. В результате создания быстрорежущих сталей стало возможным увеличить скорость резания в 2...4 раза и повысить стойкость инструмента в 10...40 и более раз по сравнению со стойкостью инструментов из нетеплостойких сталей [28].
Основным карбидом этой стали является карбид М С. Для создания теплостойкости достаточно большая доля карбидообразующих элементов должна быть переведена в твердый раствор (аустенит, мартенсит).
Последующий отпуск при повышенных температурах 550.,.560С увеличивает твердость до максимальных значений вследствие выделения дисперсных карбидов, размеры которых значительно меньше, чем они были в отожженной стали, и превращения остаточного аустенита в мартенсит [28]. В структуре быстрорежущей стали не сохраняется аустенит. Это обеспечивает высокое сопротивление пластической деформации. Оно возрастает дополнительно при повышении твердости. Высокую твердость, получаемую отпуском, называют вторичной твердостью. Это важнейшее свойство быстрорежущей стали.
Карбид МбС растворяется только при высоких температурах, при которых может происходить значительный рост зерна. Из чего следуют дальнейшие цели легирования: 1) создание условий для более полного растворения карбидов и 2) ограничение роста зерна.
Первая задача решается образованием карбидов МеС сложного состава, содержащих кроме вольфрама и молибдена, также хром и ванадий, лучше растворяющихся в аустените, и небольшое количество карбидов М2зС6 полностью растворимых при еще более низком нагреве. По этой причине быстрорежущие стали дополнительно содержат 1,0...1,2 % V и 3,2..4,5 % Сг (табл. 2.1); содержание хрома в этих пределах повышает теплостойкость [29]. Химический состав быстрорежущей стали Р6М5 [29] Таблица 2.1 Содержание С Мо W Сг V S(W+1.5Mo) % 0,85 5,0 6,0 4,0 2,0 13 Вторая задача решается увеличением, в определенных пределах, количества карбидов (избыточные М С), которые сохраняются при высоком нагреве и задерживают рост зерна. Для повышения теплостойкости быстрорежущие стали легируют, кроме того, кобальтом и азотом.
Прочность изменяется в широких пределах в зависимости от структуры и распределения карбидов. Она высокая и составляет 3300...3400 МПа. С увеличением сечения прочность снижается из-за усиливающейся карбидной неоднородности, табл. 2.2.
Прочность сталей с молибденом выше, чем вольфрамовых при температурах 400...500С. При более высоком нагреве это преимущество уменьшается из-за большой склонности молибденовых сталей к разупрочнению.
Молибден по влиянию на теплостойкость замещает вольфрам. Соотношение Mo : W=l : (1,4...1,5) определено с учетом количества вольфрама или молибдена, необходимого для образования карбида МбС (Fe4Mo2C). Теплостойкость стали Р6М5 представлена в табл. 2.3.
Углеродистая сталь 45, с содержанием углерода 0,42...0,50 % относится к среднеуглеродистым конструкционным сталям. Эти стали в основном используют в нормализованном состоянии. Качественные углеродистые стали могут быть с повышенным содержанием марганца (0,7...1,0%). Основным легирующим элементом, определяющим механические свойства углеродистых сталей, является углерод. С повышением содержания углерода увеличивается прочность (св, стт) и снижается пластичность (5, (р, а„). Чувствительность к перегреву и закаливаемости повышается, что несколько снижает свариваемость [30].
Исследование свойств недеформированного сварного соединения
Как было указано в разделе 1.З.З., основными внутренними дефектами при контактной сварке оплавлением заготовок режущего инструмента являются несплошности и дефекты структуры сварного соединения. К несплошностям в сварном соединении относятся поры, окисленная контактная поверхность быстрорежущей стали, трещины, рис. 3.1а. К основным структурным дефектам в околостыковой зоне относятся: наличие крупного аустенитного зерна, грубой мартенситной структуры, не выдавленная в грат при осадке грубая литая структура (ледебуритная эвтектика, рис. 3.16) и ферритная прослойка, формирующаяся в процессе длительного отжига, рис. 3.1 в [134].
Как видно из рисунка ферритная прослойка в данном случае состоит из крупных зерен феррита (5.. ,6-й балл зерна).
На рис. 3.2 представлены макро- и микроструктура образцов биметаллической заготовки для режущего инструмента после стыковой сварки оплавлением и отжига. Видно, что в данном случае ферритная прослойка имеет толщину 150..,200 мкм и сплошным слоем отделяет сталь 45 от быстрорежущей стали Р6М5. Ширина ферритной прослойки при этом, в зависимости от времени отжига, может достигать 0,5...0,6 мм [32, 134, 139, 140]. В то же время для обеспечения высокой прочности соединения ширина ферритной прослойки не должна превышать 0,3 мм, а для инструментов, работающих со значительными крутящими моментами, - 0,05 мм [32].
Со стороны быстрорежущей части сварного стыка наблюдается повышенная травимость, что связано с большим образованием специальных карбидов по сравнению с основным объемом стали Р6М5 за счет диффузии углерода со стороны стали 45 в процессе отжига. Восходящая диффузия углерода обусловлена наличием в качестве легирующих элементов в быстрорежущей стали сильных карбидообразователей (W, Мо, V, Сг).
Наличие ферритной прослойки, ее толщина и повышенная травимость стали Р6М5 со стороны сварного стыка обуславливает аномальное изменение микротвердости в этом объеме материала, рис. 3.3. Из рис. 3.3а и 3.36 хорошо видно, что в объеме ферритной прослойки и в области, непосредственно прилегающей к ней со стороны конструкционной стали, наблюдается уменьшение микротвердости по сравнению со сталью 45, находящейся вне зоны сварки. Со стороны инструментальной стали, непосредственно прилегающей к ферритной прослойке, фиксируется повышенное значение микротвердости в слое 150...250 мкм, обусловленное дополнительным образованием сложных карбидов типа М$С.
При расположении сварного соединения в хвостовой части инструмента величина ферритноЙ прослойки мало сказывается на его качестве, так как поперечное сечение сверла в хвостовой части более чем в два раза превышает поперечное сечение сверла в его рабочей части. При переносе же сварного соединения на рабочую часть толщина и вид ферритной прослойки становится, на наш взгляд, основным фактором, влияющим на работоспособность сверла [134,135].
