ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Предлагаемая разработка является результатом выполнения конструкторско-технологических работ.

В ОКБ «Факел» проведены исследования и разработаны новые технологии высокотемпературной химико-термической обработки пуансонов, штампов мелкоразмерных, бойков из высокохромистых теплостойких сталей 4Х3 ВМФ, 4Х5 МФС для чеканки, штамповки заготовок из нержавеющих сталей, прецизионных сплавов, а также мастер-бойков и ударников для стендов виброиспытаний изделий.

Нитроцементацию инструмента вели в процессе нагрева для закалки при температурах 940-960 ^оС с упаковкой в новом древесноугольном карбюризаторе, содержащем уголь активированный, карбамид, карбид бора и карбонат натрия в качестве активирующих добавок (патент РФ № 2205892 авт. А.Н. Тарасов и др.). Укладку для нитроцементации вели по схеме «контейнер в контейнере» для обеспечения герметичности и высокого углеродного потенциала углерода и азота, что позволяло повысить скорость диффузионного насыщения и формирования износостойких слоёв с высоким содержанием карбидов в сталях 4Х3 ВМФ, 4Х5 МФС.

Закалку с охлаждением в масле после окончания выдержки в течение 4-6 часов проводят непосредственно от температур нитроцементации, а отпуск в течение 2-4 часов проводят в зависимости от требуемой твёрдости при температурах 250-520 ^оС с учётом условий эксплуатации, назначения инструмента.

Исследование состава, структуры и свойств упрочнённого высокотемпературной нитроцементацией инструмента из высокохромистых теплостойких сталей показали, что предложенная технология позволяет получать штампы, матрицы, бойки, просечки с твёрдостью рабочих поверхностей НРС _Э=64-66 при твёрдости основы НРС=56-58, что определяет высокую износостойкость поверхности в сочетании с высокопрочной, нехрупкой сердцевинной. В табл. 1 приведены результаты определения структуры и свойств износостойких карбидных слоёв на инструменте из двух испытанных сталей.

Таблица 1

Предлагаемая разработка применяется в условиях различных малых, ремонтных и серийных предприятий. Она отличается малыми энергозатратами, в связи с тем, что используются малоэнергоёмкие камерные электропечи СНОЛ-1,6.2,5.1/9И1, а также низкими затратами на вспомогательные материалы (древесноугольный карбюризатор с добавками активизаторов). В технологиях не применяются дефицитные компоненты, обеспечивается экологическая чистота процессов химико-термической обработки.

Технология, освоенная в мелкосерийном производстве, позволила повысить износостойкость и сроки эксплуатации ударных формообразующих инструментов пуансонов гибких прецизионных лент, вырубных матриц горячей вырубки стальных заготовок в 2-2,5 раза в сравнении с идентичными, изготовляемыми из традиционных инструментальных сталей карбидного и мартенситного классов. Одновременно снижаются: энергозатраты - на 25-30% и трудоёмкость термической обработки.