автореферат диссертации по обработке конструкционных материалов в машиностроении, 05.03.06, диссертация на тему:Влияние термодеформационного воздействия на структуру и свойства сварного соединения сталь 45-сталь Р6М5 и возможность его переноса на рабочую часть биметаллического концевого режущего инструмента

На правах рукописи

СОВЕТЧЕНКО ПАВЕЛ БОРИСОВИЧ

ВЛИЯНИЕ ТЕРМОДЕФОРМАЦИОННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА СТРУКТУРУ И СВОЙСТВА СВАРНОГО СОЕДИНЕНИЯ СТАЛЬ 45 - СТАЛЬ Р6М5 И ВОЗМОЖНОСТЬ ЕГО ПЕРЕНОСА НА РАБОЧУЮ ЧАСТЬ БИМЕТАЛЛИЧЕСКОГО КОНЦЕВОГО РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА

Специальность 05.03.06 -«Технологии и машины сварочного производства»

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Томск - 2004

Работа выполнена на кафедре «Оборудование и технология сварочного производства» Томского политехнического университета.

Научный руководитель:

доктор технических наук, доцент Гнюсов С Ф.

Официальные оппоненты-

доктор технических наук, старшин научный сотрудник Полетика И.М.

кандидат технических наук, профессор Новосельцев Ю.Г

Ведущая организация

Сибирский научно-исследовательский институт технологии машиностроения (г Красноярск)

Защита состоится «17» ноября 2004 г в 14 часов на заседании диссертационного совета К 003 038 01 в Институте физики прочности и материаловедения СО РАН по адресу 634021, г.Томск, пр. Академический, 2/1

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ИФПМ СО РАН

Автореферат разослан «25» сентября 2004 г

И.о. ученого секретаря диссертационного совета, доктор физ.-мат. наук, профессор * ' ^с _ Данилов В.И.

2005-4 13181

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Создание высокопроизводительного и экономичного режущего инструмента является основной задачей инструментального производства. Быстрорежущие стали являются основным материалом для производства режущего инструмента. На изготовление крупногабаритного режущего инструмента диаметром 20...60 мм расходуется свыше 60% общего расхода быстрорежущей стали на инструмент. При этом, самым массовым видом инструмента, выпускаемым инструментальной промышленностью, являются сверла, около 70 % которых - витые.

Для экономии дефицитной, дорогостоящей быстрорежущей стали средне-и крупноразмерный режущий инструмент производят биметаллическим -состоящим из двух частей - режущую часть изготавливают из быстрорежущей стали, а хвостовую часть из углеродистых сортов стали.

Традиционная технология изготовления биметаллических сверл предусматривает размещение сварного соединения на расстоянии 1,5 .2,0 диаметра от заходной рабочей части сверл. При этом сварной стык биметаллического инструмента представляет собой участок с пониженными механическими свойствами.

Эти недостатки структуры сварного соединения до настоящего времени не позволяли проводить без разрушения его пластическое деформирование традиционными методами профилирования рабочей части режущего инструмента. В тоже время, единственной возможностью дальнейшей экономии быстрорежущей стали (до 30 %) является перенос сварного соединения на рабочий профиль инструмента.

Положительное влияние пластического деформирования в температурном интервале вблизи температур превращений на структуру быстрорежущих сталей позволяет надеяться на возможность изменения неблагоприятной структурной наследственности сварного соединения за счет его пластической деформации вблизи точки А С) ,где наблюдается повышенная пластичность быстрорежущей стали, формировать на нем профиль рабочей части и проводить последующую термообработку сварного соединения с сохранением равнопрочности основному металлу.

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".

Целью настоящей работы является изучение влияния пластической деформации вблизи температуры 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.

РОС. НАЦИОНАЛЬНАЯ !

.ПЛЦЯУПЛЛЬИА*(

БИБЛИОТЕКА I

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи.

1. На основе систематических исследований изучить влияние различных схем пластической деформации сварного стыка Сталь Р6М5 - Сталь 45 вблизи температуры а—превращения быстрорежущей стали на структуру и фазовый состав околостыковой зоны.

2. Разработать новую экономичную технологию производства крупноразмерного биметаллического режущего инструмента, позволяющую при его изготовлении экономить быстрорежущую сталь и повысить эксплуатационные свойства готовых изделий.

3. Предложить технологию окончательной термообработки (закалка + отпуск) пластически деформированного сварного стыка.

Научная новизна работы. 1. Изучена структура сварочного стыка сталь 45 - сталь Р6М5 после сварки оплавлением и навивки профиля сверла. Показано, что в процессе термодеформационного цикла навивки происходит разрушение ферритной прослойки, ее перемешивание с быстрорежущей сталью с одновременным измельчением зерна.

2 Установлено, что в результате деформационных процессов, протекающих в биметаллическом соединении, происходит значительное механическое перемешивание и измельчение литой структуры сварного соединения с увеличением площади физического контакта и ширины зоны перехода от конструкционной стали к инструментальной.

3. На основе систематического исследования установлено, что формирующаяся структура сварного соединения соответствует строению слоистых композиционных и дисперсно-упрочненных материалов. Это способствует более плавному переходу от ферритно-перлитной к мартенситной структуре и позволяет сохранить работоспособность сверл, изготовленных по предложенной технологии.

4. Установлена положительная роль закалки области продеформированного сварного стыка по режиму стали 45, что приводит к повышению микротвердости как основного объема конструкционной стали, так и обезуглероженной прослойки.

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 ГТП "Томский инструмент" в ценах и по объему выпуска 2000 года составит 1424535 рублей в год.

Основные положения, выносимые 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

3 Работоспособность биметаллических сверл обеспечивается формированием структуры слоистого, дисперсно-упрочненного композиционного материала в околостыковой зоне сварного соединения

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.; 4— областной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Современные техника и технологии», Томск, 1998 г.; 5~ 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., 1— международной научно - технической конференции «Сварка. Контроль. Реновация - 2001», Уфа, 2001 г.; Международной конференции «Сварка на рубеже веков», Москва, 2003; Международной конференции «Современные проблемы сварки и ресурса конструкций», Киев, 2003 г.; 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.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка литературы (150 источников) и приложения. Работа выполнена на 128 страницах, содержит 41 рисунок, 11 таблиц и 5 страниц приложения.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность работы, сформулирована цель исследований, научная новизна и практическая значимость.

В первой главе «ОСОБЕННОСТИ ПОЛУЧЕНИЯ БИМЕТАЛЛИЧЕСКОГО РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА. СТРУКТУРА И СВОЙСТВА СВАРНОГО СОЕДИНЕНИЯ СТАЛЬ 45 - СТАЛЬ Р6М5» 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 и технологических преимуществ от использования эффекта сверхпластичности стали Р6М5 в инструментальном производстве. 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 «МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ» представлены материалы, применяемые в работе, и методы их исследования.

Объектами исследований являлись образцы сварных соединений из быстрорежущей стали Р6М5 и стали 45, полученных двумя способами: сваркой трением и стыковой сваркой оплавлением.

Деформирование биметаллических образцов производилось на специальной испытательной машине УМЭ-10ТМ. Нагрев и поддержание температуры происходил непосредственно в процессе деформирования. Необходимую температуру получали при помощи нагревательного устройства типа УН2С-1100, поддерживающего необходимую температуру испытываемого образца в процессе проведения эксперимента. Для прессования образцов при таких высоких температурах были изготовлены специальные закаленные жаропрочные подставки. Для исключения явления вдавливания

образцов в подставки были использованы твердосплавные пластины. Контактные поверхности образцов и пластин были покрыты слоем коллоидного технического графита для уменьшения влияния поверхностного трения на результаты эксперимента.

Для проведения модельных экспериментов исходные биметаллические образцы подвергали свободной ковке на клин перпендикулярно и параллельно сварному стыку. Образцы нагревались в лабораторной печи, температура регистрировалась цифровым мультиметром «Mastech MY-62», имеющим максимальную погрешность измерения ± 2,0% в интервале температур 400...1000°С.

Также был проведен модельный эксперимент, заключающийся в диффузионной сварке образцов исследуемых сталей в условиях прокручивания цилиндрических заготовок относительно друг друга в среде аргона. Эксперимент был осуществлен на установке горячего прессования СДВУ-6.

Пластическая деформация сварных соединений, перенесенных на рабочую часть сверла, для заготовок биметаллических сверл, полученных сваркой трением, осуществлялась непосредственно на станах продольно -винтового проката ГТВП 15-25. Также была осуществлена пластическая деформация сварного биметаллического соединения, полученного стыковой сваркой оплавлением, перенесенного на рабочую часть сверла, в температурном интервале вблизи температуры фазового превращения стали Р6М5 методом профильного прессования в закрытом штампе пресса фирмы «Rode Dorrenberg» на ОАО ПП «Томский инструмент».

Для изучения микроструктуры сварного соединения, перенесенного на рабочую часть сверла, из нее вырезался участок, содержащий это продеформированное сварное соединение. После чего этот участок разрезался электроэрозионной резкой перпендикулярно оси сверла. Шлифы протравливались на соответствующую структуру.

Микроструктура изучалась на оптическом микроскопе МИМ-7 с использованием цифрового фотоаппарата фирмы Mustek (модель Smart 350).

Рентгеноструктурный анализ (РСА) проводили на приборе ДРОН-3 с использованием Сика-излучения, микрорентгеноспектральный анализ (МРСА) на приборе TESLA. МРСА проводился в режиме сканирования (анализируемая площадь 50x50 мкм2).

Измерения микротвердости исследуемых образцов проводили на микротвердомере ПТМ-3 с нагрузкой 100 г с шагом по глубине 100 мкм.

Механические испытания на кручение проведены на специальной машине с максимальным крутящим моментом 1500 Нм.

Соответствующие испытания на работоспособность сверл по ГОСТ 105074 были реализованы в заводских условиях на вертикально-сверлильных станках в испытательной лаборатории ОАО ПП «Томский инструмент».

В третьей главе «ВЛИЯНИЕ ТЕРМОДЕФОРМАЦИОННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА СТРУКТУРУ И СВОЙСТВА БИМЕТАЛЛИЧЕСКОГО

СВАРНОГО СТЫКА СТАЛЬ 45 - СТАЛЬ Р6М5» на основе литературных и собственных данных, полученных с помощью оптической металлографии, изучено влияние различных схем пластической деформации вблизи температуры фазового превращения быстрорежущей стали на структуру и свойства сварного соединения сталь 45 - сталь Р6М5, что позволило дать рекомендации для реализации необходимого термодеформационного воздействия на биметаллическую заготовку в производственных условиях. 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. Построены распределения значений микротвердости в различных областях сварного соединения непосредственно после сварки и отжига. Показано положительное влияние пластической деформации стали Р6М5 в температурном интервале 8Ю...830°С на свойства продеформированных соединений. На основе модельных экспериментов рассмотрены различные схемы деформирования.

К основным структурным дефектам в околостыковой зоне относятся: наличие крупного аустенитного зерна, грубой мартенситной структуры, не выдавленная в грат при осадке грубая литая структура и ферритная прослойка, формирующаяся в процессе длительного отжига. Показано, что ферритная прослойка состоит из крупных зерен феррита (5...6-й балл зерна). Она сплошным слоем отделяет сталь 45 от быстрорежущей стали Р6М5 достигая при этом толщины 250...300 мкм.

Со стороны быстрорежущей части сварного стыка наблюдается повышенная травимость, что связано с образованием большого количества специальных карбидов по сравнению с основным объемом стали Р6М5 за счет диффузии углерода со стороны стали 45 в процессе отжига.

Наличие ферритной прослойки, ее толщина и повышенная травимость стали Р6М5 со стороны сварного стыка обуславливают аномальное изменение микротвердости в этом объеме материала.

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 становятся, на наш взгляд, основным фактором, влияющим на работоспособность сверла.

Для определения оптимального температурного интервала деформирования сварного стыка биметаллические образцы, вырезанные из цилиндрических заготовок сверл диаметром 12 мм, рис.1, прессовались до появления трещин на поверхности образца. Разрушение образцов при прессовании происходит по сварному соединению в месте свободного

уширения на поверхности образца. На рисунках представлены исходные (до прессования) и деформированные образцы.

Рис 1 Биметаллические образцы Рис 2 Величина пластической деформации сварных а) до деформирования, б) после биметаллических соединений (сталь Р6М5+сталь 45) горячего прессования Х2 до появления поверхостных трещин при различных

течперагурах деформирования

Полученные данные позволили построить график величин пластической деформации сварных соединений (сталь Р6М5 + сталь 45) до появления поверхостных трещин при различных температурах деформирования, близких к интервалу температур фазовых превращений быстрорежущей стали Р6М5 (от 790 до 900°С), рис.2.

Из графика следует, что биметаллическое сварное соединение обладает максимальной пластичностью в температурном интервале 8Ю...830°С. Оно деформируется при этих температурах до 70.. 75% при свободном уширении без нарушения сплошности при скорости деформирования равной 50 с"1. Отклонение от этой температуры на 20. 30°С приводит к раскрытию стыка при 30. .40 %-ой деформации. Таким образом, было установлено, что сварное соединение способно сохранить свою сплошность и прочностные характеристики в условиях формирования рабочей части сверла при деформировании со степенями деформации до 75 %.

При проведении модельных экспериментов, заключающихся в изучении влияния схемы деформирования в температурном интервале сверхпластичности быстрорежущей стали (810. 830°С) на структуру сварного соединения в первой серии экспериметов были использованы биметаллические образцы сталь 45 - сталь Р6М5 после сварки оплавлением и отжига, рис. За. Исходные образцы подвергали свободной ковки на клин перпендикулярно (PIPI) и параллельно (Р2-Р2) сварному стыку (рис. За).

В случае свободной ковки на клин, структура околостыковой зоны существенно изменяется в зависимости от расположения сварного стыка по отношению к направлению прикладываемой нагрузки При расположении сварного стыка параллельно оси движения пуансонов (рис. Зв, Р2-Р2) наблюдается незначительное измельчение зерен ферритной прослойки при

сохранении ее исходной толщины, рис. 4а. Степень пластической деформации по длине клина (Ь) для обеих сталей одинакова и ее максимальное значение достигает порядка 75 ..80%. Перпендикулярное расположение сварного стыЖа по отношению к оси движения пуансонов (рис 36, Р1-Р1) позволяет одновременно измельчить и перемешать ферритную прослойку с основным объемом материала, рис. 46.

Рис 3 Внешний вид исходных образцов после сварки оплавлением и отжига (а), свободной ковки на клин (перпендикулярно (б) и параллельно (в) сварному стыку) и заготовок после реализации схемы нагружения - давление + сдвиг (г,д)

Рис 4 Микроструктура сварного стыка после свободной ковки на клин (сварной стык расположен параллельно (а) и перпендикулярно (б) прикладываемой нагрузке)

Анализ схемы деформирования на клин свидетельствует о том, что хотя и наблюдается некоторое улучшение структуры материала в месте сварки, но, в основном, она остается без изменений. В случае перпендикулярного расположения сварного стыка по отношению к направлению действия нагрузки наблюдается ощутимое перемешивание ферритной прослойки с основным объемом материала. Однако в большинстве случаев данное деформирование приводит к формированию несплошностей на границе раздела свариваемых материалов.

Этого можно избежать при пластической деформации по схеме давление плюс ддвиг (схема нагружения типа камеры Бриджмена), реализующейся во-второй серии модельных экспериментов на установке горячего прессования либо в закрытых штампах при гидродинамическом выдавливании профиля сверла, рис. Зг,д.

Деформация в температурном интервале сверхпластичности быстрорежущей стали по схеме давление плюс сдвиг, совмещенная с процессом сварки, позволяет реализовать пластическое течение материала в околостыковой зоне в стесненных условиях нагружения. Угол поворота образцов составлял 90, 180, 270 и 360°, давление 16 МПа, время процесса 10 мин. Анализ микроструктуры зоны сварки свидетельствует о том, что с увеличением угла поворота количество непроваров уменьшается и при угле поворота 270° они полностью отсутствуют. В околостыковой зоне происходит значительное измельчение исходной структуры, отсутствуют скопления карбидов в виде "блестящих полос скольжения" и ферритная прослойка. Можно предположить, что более глубокая степень деформации сварного стыка (например, при формировании рабочего профиля сверла) позволит разрушить дефекты структуры околостыковой зоны, полученные в процессе сварки оплавлением, и сформировать прослойку, имеющую дисперсную композитную структуру.

Анализ рассмотренных схем пластического деформирования биметаллического сварного стыка показывает, что для улучшения структуры околостыковой зоны, дробления дефектов литой структуры, формирующихся в процессе стыковой сварки оплавлением, и ферритной прослойки, образующейся в ходе длительного отжига заготовок после сварки, необходима деформация образцов в стесненных условиях, включающая в себя давление плюс сдвиг Сдвиговая компонента способствует активному перемешиванию материала в околостыковой зоне, измельчению структуры и разрушению имеющихся дефектов Данную схему деформации можно реализовать, например, в закрытых штампах при гидродинамическом выдавливании профиля сверла в температурном интервале сверхпластичности быстрорежущей стали. Это позволит улучшить структуру и сэкономить дорогостоящую быстрорежущую сталь за счет переноса сварного стыка на рабочую часть сверла.

В четвертой главе «СТРУКТУРА, ФАЗОВЫЙ СОСТАВ И СВОЙСТВА СВАРНОГО СОЕДИНЕНИЯ ПОСЛЕ ТЕРМОДЕФОРМАЦИОННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ И ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ» представлены результаты комплекса металлографических исследований на сварных соединениях 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

Изучена структура сварного соединения сталь 45 - сталь Р6М5 после сварки и навивки профиля сверла в условиях промышленных схем деформирования. Установлено, что в условиях продольно-винтового проката наблюдается раскрытие биметаллического сварного стыка. Качество

полученных сверл нельзя признать удовлетворительным Предположительно, это вызвано тем, что при продольно-винтовом прокате не выполняется одно из основных условий совместного прессования биметалла, а именно малое внешнее контактное трение при деформировании.

При исследовании структуры и фазового состава сварного соединения после горячего прессования (выдавливания) была изготовлена партия опытных сверл диаметром 34,5 и 25 мм со сварным стыком, перенесенным на 60 мм от заходной части рабочего профиля сверла, рис 5 После химической очистки на боковых поверхностях сверл остается видимая траектория стыка, сформированная после прессования. В процессе профилирования исходная форма сварного стыка круглого сечения принимала сложную форму рабочего профиля сверла.

Рис 5 Внешний вид биметаллического сварного Рис 6 Макроструктура сечения соединения перенесенного на рабочую часть сверла диаметром 25,5 мм в области сверла диаметром 34,5 мм, непосредственно сварного стыка после его навивки, после прессования сечение - №13

Для изучения геометрии и структуры ферритной прослойки из рабочей части сверла диаметром 25 мм вырезался участок, содержащий продеформированное сварное соединение. Для микроструктурных исследований были получены 15 вырезанных электроэрозионной резкой перпендикулярно оси сверла образцов толщиной 2,5 мм, каждый из которых отражал пространственное положение деформированного сварного соединения непосредственно в данном сечении, рис.6. На этих образцах было сделано более 400 фотографий микроструктур продеформированного сварного стыка.

Микроструктура сварного соединения в зависимости от температурно-деформационного влияния и первоначального качества сварного соединения отличается большим разнообразием При этом наиболее существенные изменения наблюдаются в объеме ферритной прослойки. Поскольку данная структурная составляющая является наименее прочной в сварном соединении, то ее изменению в процессе деформации уделили особое внимание.

В зависимости от степени деформации, наблюдается существенное измельчение ферритной прослойки от 6...7 балла зерна до 10 балла зерна и меньше, рис. 7а Непосредственно после отжига сваренных биметаллических заготовок минимальная величина ферритного зерна составляет 5.. .6 балл.

Показано, что в процессе термодеформационного цикла навивки методом горячего профильного прессования сохраняется сплошность материала биметаллического сварного стыка, происходит разрушение ферритной

прослойки, ее перемешивание с быстрорежущей сталью с одновременным измельчением зерна. Данная структура близка к структуре дисперсно-упрочненного композиционного материала. Структура продеформированного сварочного стыка в области шейки сверла напоминает структуру слоистого композиционного материала, рис. 76.

.V "Г. ,

. ГГ.ч

б) слоистое строение ферритной прослойки

а) измельчение зерна ферритной прослойки Рис 7 Разнообразие микроструктур сварного соединения биметаллического сверла после горячего профильного прессования

Рис.8 Распределение балла зерна ферритной прослойки по сечению сверла

X - балл зерна более 10 или полное

отсутствие ферритной прослойки О-9 10 балл зерна ферритной

прослойки □ - 8 балл зерна ферритной прослойки Д - 6.. 7 балл зерна ферритной прослойки

В процессе деформирования происходит разрушение сплошности сетки ледебуритной эвтектики, образованной при температурах формирования сварного соединения. При этом получается мелкая структура эвтектических карбидов со следами металлургической .наследственности. Такая структура также является более благоприятной для последующих операций окончательной термообработки изделия

Анализ всех поперечных сечений сверла в области продеформированного сварного стыка позволил построить карту распределения зерен ферритной прослойки по размерам, рис. 8. Из рисунка видно, что максимальная степень деформации сверла в области его шейки соответствует максимальному баллу зерна ферритной прослойки или даже ее полному отсутствию.

Данное изменение структуры образцов после термодеформационного цикла навивки отражается и на изменении микротвердости. Построены профили значений микротвердости в различных областях сварного соединения непосредственно после сварки и отжига, навивки профиля сверла и термической обработки, что позволило оценить толщину обезуглероженного слоя и величину Нц.

Толщина слоя с пониженным содержанием углерода в области режущей кромки сверла может достигать 800... 1000 мкм. Однако, за счет измельчения ферритного зерна и существенного его перемешивания с быстрорежущей сталью эти объемы материала будут сохранять более высокую прочность, чем в случае сплошной ферритной прослойки.

Кроме того, анализ изменения микротвердости в области продеформированного сварного стыка не фиксирует повышенных значений со стороны быстрорежущей стали, получаемых за счет восходящей диффузии углерода в процессе отжига после сварки оплавлением Это обусловлено значительным перемешиванием материала в околостыковой зоне с формированием мелкодисперсной композитной структуры.

стыка а - область режущей кромки ( по линии точек 1 -5 рис 4 17); б - область перемычки сверла (по линии точек 6-8 рис 4.17)

Это достаточно хорошо обосновывается данными микрорентгеноспек-трального анализа околостыковой зоны после профилирования режущей кромки, рис. 9. Ширина переходной зоны в зависимости от местоположения по диаметру сверла изменяется от 300.. 350 мкм до 1300...1500 мкм. Уменьшение степени деформации при движении от центра сверла к его режущей кромке формирует менее дисперсную слоистую композитную структуру, что приводит к большему разбросу в распределении легирующих элементов в переходной зоне, рис. 9а.

Таким образом, формирование структуры сварного соединения наподобие сложных композиционных и дисперсно-упрочненных материалов способствует плавному переходу от ферритно-перлитной структуры стали 45 к перлитно-карбидной структуре быстрорежущей стали. По данным рентгеноструктурного анализа фазовый состав переходной зоны после профилирования режущей кромки представляет из себя смесь следующих составляющих: а - твердого раствора с ОЦК решеткой и двойного карбида типа М6С с ГЦК решеткой. Судя по морфологическому строению (металлография), данным микротвердости и данным рентгеноструктурного анализа в результате термодеформационного воздействия в процессе навивки сверла структур закалки в околостыковой зоне не образуется.

В работе проведены исследования двух режимов термической обработки продеформированного сварного стыка: закалка по режиму быстрорежущей стали и закалка по режиму конструкционной стали 45. Кроме этого, была изготовлена партия сверл с незакаленным сварным стыком согласно стандартной заводской технологии.

Установлена положительная роль закалки области продеформированного сварного соединения по режиму стали 45, что приводит к повышению микротвердости как основного объема конструкционной стали, так и обезуглероженной прослойки.

Термическая обработка продеформированного сварного стыка по режимам быстрорежущей стали характеризуется резким увеличением размера зерна стали 45 и ее обезуглероживанием в околостыковой зоне в процессе нагрева и выдержки при высокой температуре Структура быстрорежущей стали таких соединений, в зависимости от степени деформации, представляет собой мелкоигольчатый и скрытоигольчатый мартенсит

«• ■ •.

сталь Р6М5 «

>

а - в области перемычки сверла

1000 2000 3000 4000 5000 вООО

б - в области режущей кромки

Рис 10 Изменения микротвердости, измеренные на поперечном шлифе в области сварного стыка, после термической обработки по режимам стали 45

После закалки по режиму стали 45 в центральной части сверла в результате нагрева и выдержки при температуре 840°С происходит обеднение тонкого слоя стали 45 по углероду. В области режущей кромки это обеднение произошло только на определенную глубину, структура имеет более сильную степень травления, что говорит о большем содержании углерода в этой зоне и, следовательно, ее более существенной подкалке Это подтверждается данными по микротвердости, представленными на рис.10. Видно, что в центральной части сверла, за счет дополнительного обезуглероживания в процессе нагрева и выдержки под закалку, микротвердость стали 45 не изменяется по всей ее толщине, рис. 10а. В тоже время, по абсолютному значению она превышает уровень микротвердости ферритной прослойки в образцах после отжига и навивки.

В области навивки микротвердость в слое стали 45 изменяется неравномерно, отмечается два провала Ни, непосредственно прилегающих к границе «конструкционная сталь - сталь Р6М5», где формируется обезуглероженная зона. Показано, что в результате закалки

продеформированного сварного стыка по режиму стали 45 наблюдается повышение микротвердости как основного объема конструкционной стали, так и области биметаллического соединения, что должно положительно сказаться на его работоспособности.

В пятой главе «ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ ИСПЫТАНИЯ СВЕРЛ, ПОЛУЧЕННЫХ ПО ПРЕДЛАГАЕМОЙ ТЕХНОЛОГИИ» произведен расчет максимальных крутящих моментов, возникающих в сверле при его эксплуатации, представлены результаты механических испытаний сверл, изготовленных по предлагаемой технологии, и проведен расчет ожидаемого экономического эффекта от внедрения данной технологии на ПП «Томский »

инструмент».

Рассчетные данные показали, что максимальный крутящий момент для сверл диаметром 34.5 мм при рассверливании конструкционной углеродистой стали равен 176 Нм, при сверлении - 230 Нм.

Максимальный разрушающий крутящий момент для сверл, полученных по традиционной технологии, составил 870 Н-м, что в 3,8 раза превышает расчетные значения. Сверла, со сварным стыком термообработанным по режиму быстрорежущей стали, хрупко разрушаются по объему закаленной стали 45. Это связано с большим перегревом стали 45, вызывающим значительный рост зерен, что подтверждается крупными фасетками скола на поверхности излома. Максимальный разрушающий крутящий момент не превышал 580 Н м.Сверла, сварной стык которых термически не обработан, в процессе испытаний раскручивались по рабочему профилю сырой (незакаленной) части стали 45. Максимальный крутящий момент был равен 140 Н-м, что почти в два раза меньше расчетного.

Испытания сверл с термообработанным сварным стыком по режиму стали 45, свидетельствуют о более вязком изломе, прошедшем по объему поделочной стали Средний разрушающий крутящий момент таких сверл составил 720 Н м, что более чем в три раза превышает расчетный и всего на 17% меньше, чем у сверл, изготовленных по традиционной технологии.

Хотя при этом имеет место более чем трехкратный запас прочности сверл при статическом нагружении, все же для оценки 17-%-го уменьшения общей прочности предложенных сверл, по сравнению с традиционными, были проведены дополнительные соответствующие испытания на работоспособность сверл по ГОСТ 1050-74 на вертикально-сверлильных станках в испытательной {

лаборатории ОАО ПП «Томский инструмент». Все испытанные сверла выдержали испытания на работоспособность.

Планируемый экономический эффект при внедрении на ОАО ПП "Томский инструмент" предлагаемой технологии (рис. 11) в ценах и по объему выпуска 2000 года составит около 1,5 млн. рублей в год.

В приложении представлен акт испытаний изготовленных по предлагаемой технологии партии сверл на работоспособность и копия патента РФ на предлагаемую технологию производства крупноразмерных сверл.

Тр»дшкявияое место рщсяллвжеяяе стыгж

Учйсгбк иопоияя Прелдяпеиое несто

5ис/рореж\ шея етик рясавлхеяяе силе»

а

б

Рис. 11 Схема переноса сварного соединения на рабочую часть биметаллического сверла (а), внешний вид сверла, изготовленного по предлагаемой технологии (б)

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Увеличение содержания углерода в приграничном объеме стали Р6М5 в результате его перераспределения на границе биметаллического стыка в процессе сварки и термической обработки не приводит к отклонениям температурного интервала проявления повышенной пластичности этой стали и составляет 810 ,.830°С.

2. В результате деформирования биметаллического соединения происходит значительное механическое перемешивание и измельчение ферритной прослойки и литой структуры сварного соединения с увеличением площади физического контакта и ширины зоны перехода от конструкционной стали к инструментальной.

3. Формирующаяся структура пластически деформированного сварного соединения соответствует строению слоистых композиционных и дисперсно-упрочненных материалов, что способствует более плавному переходу от ферритно-перлитной к мартенситной структуре и позволяет увеличить одновременно прочность и вязкость такого сварного соединения до значений, необходимых для нормальной эксплуатации сверл, изготовленных по предложенной технологии.

4. Перенос сварного соединения на рабочую часть биметаллического инструмента возможен только в условиях горячего профильного прессования

Т рабочего профиля в закрытых матрицах в условиях всестороннего сжатия и

пониженного внешнего трения. При продольно-винтовом прокате происходит раскрытие стыка предположительно из-за большого внешнего контактного трения.

5. Оптимальной окончательной термической обработкой сварного соединения является термическая обработка по режимам углеродистой стали 45. Эта термообработка позволяет реализовать максимум прочности сверл предложенной конструкции.

6. Сверла, изготовленные по предложенной технологии, выдержали испытания на работоспособность по ГОСТ 1050-74. Ожидаемый экономический эффект от внедрения предложенной разработки на ОАО lili "Томский инструмент" в ценах и по объему выпуска 2000 года составит 1424535 рублей в год.

Основные публикации по теме диссертации

1. Советченко П.Б., Хазанов И.О. Влияние пластической деформации на структуру сварного соединения, полученного сваркой трением в температурном интервале сверхпластичности быстрорежущей стали// Материалы конференции "Молодежь и научно-технический прогресс", Дальневосточное отделение РАН, Владивосток - 1998,- С. 59.

2. Советченко П.Б., Трущенко Е.А. Деформационная способность при обработке давлением биметаллического сварного соединения, полученного сваркой трением// Материалы Всероссийской молодежной научно-технической конференции "Технология и оборудование современного машиностроения", Уфимский государственный авиационный технический университет. - 1998. - С. 101.

3. Советченко П.Б. Структура пластически деформированных сварных соединений, полученных сваркой трением// Труды 4a2 обл. научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Современные техника и технологии», Томский политехнический университет. - 1998. -С. 145146.

4. Советченко П.Б., Хазанов И.О. Влияние пластической деформации в температурном интервале сверхпластичности на структуру соединения, полученного стыковой сваркой оплавлением// Труды 5й0 обл. научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Современные техника и технологии», Томский политехнический университет. - 1999. - С. 160.

5. Хазанов И.О., Советченко П.Б., Советченко Б.Ф. Структурная наследственность околостыковой зоны при получении биметаллических соединений сваркой трением и стыковой сваркой оплавлением// «Сварка и смежные технологии» Всероссийская научн -технич. конф.: Сб докл. -М.: МЭИ ТУ. - 2000. - С. 265-268.

6. Советченко П.Б., Хазанов И.О., Советченко Б.Ф. Влияние пластической деформации на структуру сварного соединения биметаллических заготовок для режущего инструмента// Механика и машиностроение (сб. трудов). Томск: изд. Томск, политехи, ун-та. - 2000. - С. 150.

7. Советченко П.Б., Хазанов И.О., Советченко Б.Ф. Способ изготовления крупноразмерного биметаллического концевого режущего инструмента/ Патент №2173624, Россия, опубл. 20.09.2001, Бюл. №26.

8. Хазанов И.О, Советченко П.Б., Советченко Б.Ф. Влияние пластической деформации в температурном интервале сверхпластичности быстрорежущей стали на структуру биметаллического соединения, полученного стыковой сваркой оплавлением// Сварочное производство 2000.-№8.- С. 19-21.

9. Советченко П.Б., Советченко Б.Ф., Гнюсов С.Ф. Ферритная прослойка в

пластически продеформированном сварном соединении стали 45 со сталью Р6М5// Сварка. Контроль. Реновация - 2001: Тр. 1ой международной научн.-техн. конф., г. Уфа, 30 октября - 2 ноября 2001 г. -Уфа: Гилем, - 2001. - С 6470.

10 Советченко П.Б , Гнюсов С.Ф, Советченко Б Ф. Микроструктурные исследования сварного соединения биметаллического сверла// Перспективные пути развития сварки и контроля -«Сварка и контроль —2001» Всероссийская с международным участием науч.-технич. конф.: Сб докл. - Воронеж: ВГАСУ. -2001. - С. 222-226.

11 Советченко П Б., Гнюсов С Ф , Советченко Б Ф Влияние различных схем пластического деформирования на структуру сварного соединения биметаллического режущего инструмента// Сварка на рубеже веков. Тезисы докл. науч.-техн. конф. 20-21 января 2003 - М - Изд-во МГТУ им. НЭ Баумана,-2002 -С. 64

12. Советченко ПБ, Гнюсов С.Ф, Советченко Б.Ф Структура сварного соединения биметаллического сверла после пластической деформации// Сварочное производство 2002.-№11 -С 32-34

13. Советченко П Б., Гнюсов С.Ф, Советченко Б.Ф Влияние различных схем пластического деформирования на структуру сварного соединения биметаллического, режущего инструмента// Междун конф. Современные проблемы сварки и ресурса конструкций/ 24-27 ноября 2003, Киев, Сб тез. стенд, докл/ Киев. - 2003.- С. 74-75.

14. Советченко П.Б., Гнюсов С.Ф, Советченко Б.Ф Оптимизация технологии изготовления сварных биметаллических сверл// Сварочное производство 2003 -№3. - С. 42-45

15. Советченко П.Б., Гнюсов СФ, Мельников А.Г, Советченко Б.Ф Влияние схемы пластического деформирования на структуру сварного соединения биметаллического режущего инструмента// Сварочное производство - 2005 - № 1

16. Советченко П.Б., Гнюсов СФ, Советченко Б.Ф Формирование структуры сварного соединения биметаллического сверла при пластическом деформировании/ Всероссийская с межд участием научно-техническая конференция, поев. 150-летию Н.Г Славянова «Сварка и контроль-2004», Пермь 17-20 мая 2004 г./ Пермь: Из-во ПГТУ 2004.-Т 1-Т.З// Т. 1. - С 238-243.

«818341

РНБ Русский фонд

2005-4 13181

Подписано к печати 10 09 2004г Тираж 120 экз Заказ №187 Бумага офсетная Печать RISO Отпечатано в типографии ООО «РауШ мбХ» Лицензия Серия ПД X» 12-0092 от 03 05 2001г г Томск, ул Усова 7, ком 052 тел (3822) 56^4-54

ВВЕДЕНИЕ.

1. ОСОБЕННОСТИ ПОЛУЧЕНИЯ БИМЕТАЛЛИЧЕСКОГО РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА. СТРУКТУРА И СВОЙСТВА СВАРНОГО СОЕДИНЕНИЯ СТАЛЬ 45 - СТАЛЬ Р6М5 (литературный обзор).

1.1. Способы сварки в инструментальном производстве и присущие им дефекты сварных соединений.

1.1.1. Стыковая сварка.

1.1.2. Дефекты сварных соединений, присущие стыковой сварке оплавлением.

1.2. Способы изготовления рабочего профиля режущего инструмета.

1.3. Влияние эффекта сверхпластичности стали Р6М5 в развитии 20 технологии профильного прессования режущего инструмента.

1.4. Месторасположение сварного шва на биметаллическом инструменте.

1.5. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ.

2. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

2.1. Структура и механические свойства используемых в работе сталей.

2.2. Изготовленние биметаллических образцов.

2.3. Методика проведения эксперимента.

3. ВЛИЯНИЕ ТЕРМОДЕФОРМАЦИОННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА СТРУКТУРУ И СВОЙСТВА БИМЕТАЛЛИЧЕСКОГО

СВАРНОГО СТЫКА СТАЛЬ 45 - СТАЛЬ Р6М5.

3.1. Исследование свойств недеформированного сварного соединения.

3.2. Определение оптимального температурного интервала деформирования сварного стыка.

3.3. Влияние схемы деформирования на структуру сварного соединения.

Выводы.

4. СТРУКТУРА, ФАЗОВЫЙ СОСТАВ И СВОЙСТВА СВАРНОГО СОЕДИНЕНИЯ ПОСЛЕ ТЕРМОДЕФОРМАЦИОННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ И ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ.

4.1. Структура и фазовый состав сварного соединения после продольно-винтового проката.

4.2. Структура и фазовый состав сварного соединения после горячего прессования (выдавливания).

4.3. Влияние различных режимов окончательной термической обработки на структуру и свойства соединения.

Выводы.

5. ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ ИСПЫТАНИЯ СВЕРЛ, ПОЛУЧЕННЫХ ПО ПРЕДЛАГАЕМОЙ ТЕХНОЛОГИИ.

5.1. Расчет максимальных крутящих моментов, возникающих в сверле при его эксплуатации.

5.2. Результаты механических испытаний сверл на кручение и на работоспособность.

5.3. Расчет ожидаемого экономического эффекта от внедрения данной технологии на ОАО 1Ш "Томский инструмент".

Выводы.

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 режущего 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 ACi, 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—>у превращения 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 инструмент" 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.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ВЫВОДЫ

В соответствии с поставленной задачей в диссертации показано, что основным условием получения бездефектного сварного стыка биметаллической заготовки из стали Р6М5 и стали 45, перенесенного на рабочую часть крупноразмерного режущего инструмента, является использование термодеформационного воздействия вблизи температуры фазового превращения быстрорежущей стали.

Проведенные в работе исследования позволили сделать следующие выводы.

1. Увеличение содержания углерода в приграничном объеме стали Р6М5 в результате его перераспределения на границе биметаллического стыка в процессе сварки и термической обработки не приводит к отклонениям температурного интервала проявления повышенной пластичности этой стали и составляет 810.830°С.

2. Установлено, что перенос сварного соединения на рабочую часть биметаллического концевого инструмента возможен только в условиях горячего профильного прессования рабочего профиля в закрытых матрицах в условиях всестороннего сжатия вблизи температуры фазового превращения быстрорежущей стали.

3. Показано, что в процессе термодеформационного цикла навивки методом горячего профильного прессования сохраняется сплошность материала биметаллического сварного стыка, происходит разрушение ферритной прослойки, ее перемешивание с быстрорежущей сталью с одновременным измельчением зерна, увеличением площади физического контакта и ширины зоны перехода от конструкционной стали к инструментальной.

4. Формирующаяся структура пластически деформированного сварного соединения соответствует строению слоистых композиционных и дисперсно-упрочненных материалов, что способствует более плавному переходу от ферритно-перлитной к мартенситной структуре и позволяет сохранить работоспособность сверл, изготовленных по предложенной технологии.

5. 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 его термическую обработку по режиму стали 45, защищенный патентом РФ.

6. Сверла, изготовленные по предложенному способу, выдержали испытания на работоспособность по ГОСТ 1050-74. Ожидаемый экономический эффект от внедрения предложенной разработки на ОАО ПП "Томский инструмент" в ценах и по объему выпуска 2000 года составит 1424535 рублей в год.

1. Гвоздев А.Е. Производство заготовок быстрорежущего инструмента в условиях сверхпластичности. М.: Машиностроение, 1992. -176 с.

2. Хазанов И.О., Дегтяренко Е.А. Сравнительный анализ качества сверл из стали Р6М5, полученных по технологии сверхпластического и горячего прессования // Станки и инструменты. №10. — 1992. - С. 1214.

3. Буланова М.А., Гиршов В.Л., Каменков С.П. Производство инструмента из порошковых быстрорежущих сталей // Индустрия, №1 (27), 2002

4. Интернет http://www.industry.spx.m/27/instrument.htm.

5. Гвоздев А.Е. Получение заготовок металлорежущего инструмента из порошковой быстрорежущей стали в условиях сверхпластичности// Кузнечно-штамповочное производство. -1996. №8 - С. 13-16.

6. Каталог продукции ОАО «ПП Томский инструмент», -Томск: 1999. -144 с.

7. Металлорежущий инструмент АО «Томский инструмент», проспект. -Томск: Изд-во «Красное знамя». 1992. - 35 с.

8. Базык А.С., Казаков М.В., Пустовгар А.С, Гвоздев А.Е. Малоотходная технология получения точных заготовок из быстрорежущих сталей с использованием эффекта сверхпластичности// Кузнечно-штамповочное производство. 1983. - №1. - С. 12-14.

9. Базык А.С., Пустовгар А.С., Казаков М.В. Выдавливание заготовок инструмента с использованием эффекта сверхпластичности// Кузнечно-штамповочное производство. №6. - 1978. - С. 5-8.

10. Базык А.С., Пустовгар А.С., Казаков М.В., Гвоздев А.Е. Влияние деформации в условиях сверхпластичности на структуру и свойства быстрорежущих сталей// МиТОМ. 1981. - №3. - С. 21-24.

11. Базык А.С., Тихонов А.С. Применение эффекта сверхпластичности в современной металлообработке// М.: НИИМАШ. 1977. - С. 64.

12. Хазанов И.О. Термомеханическая обработка быстрорежущей стали и инструмента их нее// Дисс. на соискание ученой степени доктора техн.

13. Наук, Томск: 1983. - 397 с.

14. Хазанов И.О. Технологическая пластичность новых марок быстрорежущих сталей// Доклады 5-й науч.-технич. конф. «Технический прогресс в машиностроении». Томск, Изд-во ТПУ: -1974. С. 214-227.

15. Хазанов И.О., Азаров Н.А., Советченко Б.Ф., Трущенко Е.А., Фомин Н.И. Структура и свойства соединений, полученных сваркой трением в условиях сверхпластичности стали Р6М5// Сварочное производство. -1996.-№7.-С.11-13.

16. Хазанов И.О., Советченко Б.Ф., Азаров Н.А., Трущенко Е.А. Структурообразование соединений из сталей перлитного класса при сварке трением в интервале сверхпластичности// Сварочное производство. №11. - 1998. - С. 12-15.

17. Хазанов И.О., Фомин Н.И. Определение параметров режима сваркитрением в температурном интервале сверхпластичности быстрорежущей стали// Сварочное производство. №6. - 1991. - С. 5-7.

18. Хазанов И.О., Фомин Н.И. Сварка трением в температурном интервале сверхпластичности быстрорежущей стали// Сварочное производство. -1989.-№3.-С. 4-5.

19. Хазанов И.О., Фомин Н.И. Способ сварки трением. А.с. 1512740, СССР// Опубл. 07.10.89. Бюл. №37.

20. Чумаченко Е.Н., Чумаченко С.Е. Математическое моделирования процесса прессования с активным действием сил трения// Вестник машиностроения. 1998. - №8. - С. 17.

21. Геллер Ю.А. Инструментальные стали 5-е изд.// Металлургия, -1983. -527 с.

22. Гуляев А.П., Малинина К.А., Саверина С.М. Инструментальные стали/ М.: Изд-во машиностроительной литературы, - 1961. - 206 с.

23. Сварка в машиностроении: Справочник в 4-х т. Т2./ Под общ. ред. Николаева Г.А. -М.: Машиностроение, 1978. - 462 с.

24. Журавлев В.Н., Николаева О.И. Машиностроительные стали/ Справочник. 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1992. — 480 с.

25. Имшенник К.П., Короткое Ю.В., Иванов И.Н., Фомичев Н.И. Составной режущий инструмент. Под общ. ред. Имшенника К.П./-М.: Машиностроение, 1995. - 208 с.

26. Космачев И. Г. Сварка и наплавка в производстве режущего инструмента/-М.: Государственное научно-техническое издательствомашиностроительной литературы, 1955. - 177 с.

27. Гельман А.С. Основы сварки давлением/ М.: Машиностроение, 1970.312 с.

28. Rocek Vladimir, Vyroba srouboritych urtaru u firmy Guehring Производство спиральных сверл на предприятиях фирмы "Guehring"// Strojir. Vyroba, 1982. - 30. - №4. - С. 301-304 (чеш).

29. Doerenberg Richard, Hoeffken Randolf Изготовление спиральных сверл: накатывание и выдавливание. Ohne einen Span// Maschinenmarkt, -1987. -93.-№22.-С. 32-36.

30. Hahn G. Изготовление спиральных сверл из быстрорежущей стали. Spi-ralbohren aus Stahldraht oder Staeben// Draht. 1990. - 41. - N9. - C. 879 (нем).

31. Воронин Н.И., Торишний В.И., Половина А.И., Калюжный B.JI. Особенности измерения структуры стали Р6М5 при различных режимах гидромеханического выдавливани// Обработка металла давлением в машиностроении. 1991. - №27. - с. 46-49.

32. Воронцов B.K., Коликов А.П., Кравченко С.Г., Потапов И.Н., Белевитин В.А., Бондарев М.А. Исследование напряженного состояния для осесимметричного течения металла при прессовании// Изв. Вузов. Черная металлургия. 1979. - №1. - с. 76-78.

33. Кузнецов Е.В., Кобелев А.Г. Биметаллы: современные технологии и применение// Сб. научн. трудов «Пластическая деформация сталей и сплавов» Под общ. ред. Зиновьева А.В. М.: МИСиС, 1997. - с.296-302.

34. Огнетова Ж.Н., Строиков И.А. Расчет коэффициента трения при гидропрессовании инструментальных сталей// Физика и техника высоких давлений 1985. - №19. - С. 11-14.

35. Охрименко Я.М., Щерба В.Н., Ефремов Д.Б. Анализ напряженно-деформированного состояния металла при прессовании с активным трением// Научные труды МИСиС, 1979. - №112. - С. 101-106.

36. Стушкевич Л.Е., Швыдкий В.И. Определение энергосиловых параметров процесса прессования биметалла через коническую матрицу// Теория и практика производства метизов (Свердловск), -1978.-№7.-с. 46-51.

37. Голованенко С. А. Прессование биметаллических профилей// Кузнечно-штамповочное производство. 1963. - №10. - С. 7-9.

38. Атрошенко А.П., Востров В.Н., Чалев Д.И., Порхун А.В. Оптимизация технологического процесса горячего выдавливания сверл большого диаметра// Кузнечно-штамповочное производство, 1985. -№1. - С. 1718.

39. Девятое В.В. Математическая модель процесса выдавливания с учетом температурных эффектов// Совершенствование процессов обработки металлов давлением, М.: -1987. - С. 28-36.

40. Криштан М.А., Капустин А.И.,., Волков К.В., Выбойщик М.А., Ожгихина Г.В. Изменение структуры и физико-механических характеристик инструментальной стали при гидропрессовании// Физика и техника высоких давлений (Киев). 1982. - №7. - С. 25-31.

41. Липинский В.В., Гришалин Н.В., Толмацкая Э.Г. Изготовление заготовок пустотелого крупногабаритного режущего инструмента методом горячего гидродинамического выдавливания// Кузнечно-штамповочное производство, 1978, - №9. - С. 7-9.

42. Северденко В.П., Суходрев Э.Ш, Орлов А.Р. Механические свойства сталей, продеформированных в широком интервале температур// Механические свойства сталей, деформированных в широком интервале температур. Минск: Наука и техника. -1974. С. 49.

43. Спусканюк В.З., Лабинская Н.Г, Шишкова Н.В. Роль температурного фактора при гидропрессовании быстрорежущей стали Р6М5// Физика и техника высоких давлений (Киев). 1989. - №31. - С. 24-31.

44. Шляхин А.П., Шухат О.М. Исследование процесса горячего выдавливания заготовок спиральных сверл// Кузнечно —штамповочное производство. 1982. - №1. - С. 13-16.

45. Дегтяренко Е.А. Структурно-фазовые особенности проявления сверхпластичности в быстрорежущей стали Р6М5/ Дисс. на соискание ученой степени канд. техн. наук. Томск, - 1991. - 143 с.

46. Дегтяренко Е.А., Хазанов И.О., Егоров Ю.П. О субкритической сверхпластичности быстрорежущей стали Р6М5// Изв. Вузов Черная Металлургия. 1990. - №8. - С. 51-54.

47. Wantzen Barbara Штамповка спец. стали в состоянии сверхпластичности. Superplastischer Stahl// Laser Mag. 1992. - N1. - С. 53 (нем).

48. Гуляев А.П., Сарманова JI.M. Технологическая пластичность быстрорежущих сталей// МиТОМ. 1969. - №7. - С. 2-9.

49. Барнс Э.Дж, Смирнов О.М. Технология сверхпластической формовки полых изделий из листовых заготовок алюминиевых сплавов// Кузнечно-штамповочное производство. 1995. - №5. - С. 9-12.

50. Фомин Н.И. Исследование структуры и свойств соединения быстрорежущих сталей с конструкционными, полученного сваркой трением/ Дисс. на соискание ученой степени канд. техн. наук. Томск, -1990.- 151 с.

51. Хазанов И.О., Фомин Н.И. Структура и свойства соединений стали Р6М5 и 45, полученных сваркой трением// МиТОМ. 990. - №6. - С. 59-61.

52. Шурыгин Е.Н., Николаев А.Н., Хромов В .Г., Герасин А.Н., Андрячков Е.В. Использование эффекта сверхпластичности для получения заготовок инструмента из стружки быстрорежущей стали// Кузнечно-штамповочное производство. 1989. - №2. - С. 13-16.

53. Геллер Ю.А. Современные инструментальные стали для режущих инструментов и их термическая обработка/ М.: Машиностроение, -1972. - 47 с.

54. Гуляев А.П. Сверхпластичность стали/ -М.: Металлургия, -1982. 56 с.

55. Дзугутов М.Я. Пластическая деформация высоколегированных сталей и сплавов/ М.: Металлургия, - 1977. - 480 с.

56. Чернышева Т.А., Гвоздев А.Е., Базык А.С. Влияние сверхпластической деформации при различных схемах напряженного состояния на структуру быстрорежущих сталей// МиТОМ. 1989. - №5. -. С. 30-34.

57. Чернышева Т.А., Базык А.С., Гвоздев А.Е. Влияние сверхпластической деформации на распределение легирующих элементов в сталях Р6М5 и 10Р6М5-МП // МиТОМ. 1988. - №8. - С. 37-42.

58. Титов В.М. Раздача полых цилиндрических заготовок в условиях сверхпластичности// Кузнечно-штамповочное производство. 2000. -№6.-С. 11-14.

59. Смирнов О.М. Сверхпластичность материалов: от реологии к технологии// Кузнечно-штамповочное производство, 1998. - №2. - С. 18-21.

60. Купалова И.К. Фазовый состав, структура и свойства стали Р9М4К8// МиТОМ. 1979. - №7. - С. 8-12.

61. Кушнир В.Ф., Леняшин В.Б., Осадчий В.Я. Особенности изготовления заготовок дискового инструмента методом изотермической штамповки// Станки и инструмент. 1979. - №9. - С. 16-18.

62. Мовчан В.И., Ковзель А.С. Механизм разрушения специальных карбидов в стали Р6М5 при термомеханической обработке// МиТОМ.1989. -№6.-С. 56-57.

63. Смирнов О.М., Чумаченко Е.И. Требования к гидравлическим прессам для штамповки в режиме сверхпластичности// Кузнечно-штамповочное производство 1990. - №11. - С. 21-22.

64. Егоров Ю.П. Исследование влияния термомеханической обработки на структуру и свойства быстрорежущей стали Р6М5/ Диссер. на соискание ученой степени канд. техн. наук. — Томск: 1982. - 205 с.

65. Самохоцкий А.И. Технология термической обработки металлов/ М.: Машгиз, - 1962. - 428 с.

66. Князев Д. А. Фрезерные приспособления в инструментальном производстве// «Технический прогресс в машиностроении» Тезисы докладов научн.-техн. конф машиностроителей г. Томска, Томск: -1967.-С. 76-79.

67. Корзунин Ю.К., Хазанов И.О. Изготовление сверл методом секторной прокатки из литой быстрорежущей стали// «Технический прогресс в машиностроении» Тезисы докладов научн.-техн. конф машиностроителей г. Томска, -Томск: 1967. - С. 60.

68. Петухов А.П. Переход на новую технологию изготовления сверл методом продольно винтового проката// «Технический прогресс в машиностроении» Тезисы докладов научн.-техн. конф машиностроителей г. Томска, -Томск: 1967. - С. 80.

69. Гуляев А.П., Малинкина Е.И. Образование трещин в инструменте при термической обработке. Калуга: Калужская типография Роспорлиграфпрома, - 1952. - 77 с.

70. Болдов В.В. Получение заготовок деталей основного производства методом ГТДВ// «Горячее гидродинамическое выдавливание инструмента и деталей машин» Тезисы докладов науч.-техн. совещания (г. Минск, 22-23 мая 1975 г.), -Минск: 1975. - С. 19-21.

71. Liekmeier F Горячее выдавливание спиральных сверл из быстрорежущей стали. Das Warmfliesspressen von Spiralbohrern// Um-formtechnik, -1992. 26. - N3. - C. 181 (нем).

72. Середин-Сабатин П.П. О прочности сварного соединения концевого режущего инструмента// МиТОМ. 1985. - №11. - С. 36-37.

73. Андреев Н.Д. Качество сварного шва инструментов в зависимости от температуры отпуска// МиТОМ. 1969. - №8. - С. 57.

74. Ерофеев Н.А., Величко Б.Д. Причины низкого качества сварного соединения режущего инструмента// Сб. трудов науч.-технич. конф. «Технический прогресс в машиностроении», Часть IV, -Томск: Изд-во ТПУ, -1970. С. 188-191.

75. Ерофеев Н.А. Рекристаллизация аустенита стали 45 в сварном соединении режущего инструмента// Материалы конф., посвященной столетию со дня рожднения В.И. Ленина «Механический факультет». Томск: Изд-во ТИСИ, -1970. С. 775-777.

76. Ерофеев Н.А. Свойства сварного соединения режущего инструмента// Материалы конф., посвященной столетию со дня рождения В.И. Ленина «Механический факультет». Томск: Изд-во ТИСИ, 1970. - С. 73-75.

77. Садовской В.Д. Структурная наследственность в стали/ М.: Металлургия. - 1973. - 208 с.

78. Чаус А.С., Рудницкий Ф.И., Мургаш М. Структурная наследственность и особенности разрушения быстрорежущих сталей// МиТОМ. — 1997. -№2.-С. 9-11.

79. Грачев В.Н. Исследование жесткости, прочности и демпфирующей способности соединений, полученных стыковой сваркой давлением// Диссер. на соискание ученой степени канд. техн. наук. -Томск: -1979. -134 с.

80. Засуха П.Ф., Корщиков В. Д., Бухвалов О.Б., Ершов А. А. Биметаллический прокат/ -М.: Металлургия, 1970. - 263 с.

81. Чарухина, К.Е., Голованенко С.А., Мастеров В.А., Казаков Н.Ф. Биметаллические соединения/ М.: Металлургия, - 1970. - 280 с.

82. Барыкин Н.П., Медведев Е.Б., Рябинин С.Ю. Технологический процесс штамповки биметаллического центрального электрода искровой свечи зажигания ДВС// Кузнечно-штамповочное производство, 1992. - №1. - С. 4-6.

83. Гильденгорн М.С. Совместное прессование разнопрочных металлов// В сб. «Процессы обработки легких и жаропрочных сплавов». -М.: -1981.- С. 59-64.

84. Перлин И.Л., Райтбарг Л.Х. Теория прессования металлов/ М.: Металлургия, - 1975. - 448 с.

85. Loewenstein P., Tuffin W. March. Design, - 1964. - v. 36. -12. - P. 227233.

86. Белов М.И., Глебов А.Ю., Семин В.А. Особенности проектирования технологии производства биметаллических изделий прессованием и волочением// Пластическая деформация сталей и сплавов/ МИСиС. -М.:-1996.-С. 228-231.

87. Дмитров Л.Н., Кузнецов Е.В., Кобелев А.Г., Чегодаев Ю.П., Шкляев В.Е., Войцеховский В.А. Биметаллы/ -Пермь: Пермское книжное издательство, 1991.-414 с.

88. Каракозов Э.С., Карташкин Б.А., Шоршоров М.Х. О кинетике процесса образования соединения при сварке в твердом состоянии однородных металлов// Физика и химия обработки металлов, 1968. - №3. - С. 113122.

89. Каракозов Э.С., Мустафаев Р.И., Мельникова Н.В. Современное состояние сварки трением (обзор). Часть II// Сварочное производство. -1989.-№9.-С. 1-4.

90. Вавилов А.Ф., Воинов В.П. Сварка трением/ М.: Машиностроение, -1964.- 155 с.

91. Вилль В.И. Сварка металлов трением/ М.: Машиностроение, - 1970. -176 с.

92. Вилль В.И., Попандопуло А.Н., Ткачевская Г.Д. Природа образования «блестящих колец» при сварке трением быстрорежущих сталей с конструкционными// Электротехническая промышленность. 1970. Вып.1. - С. 40-42.

93. Вилль В.И. и др. Блестящие кольца при сварке трением// Электротехн. пром-сть. Сер. электросварка. 1972.-Вып.2.-С. 39-42.

94. Билль В.И., Попандопуло А.Н., Ткачевская Г.Д. Сварка трением быстрорежущей стали Р6Ф2К8М5 со сталью 45// Сварочное производство. 1970. - № 8. - С.20-22.

95. Лебедев В.К., Миргород Ю.А., Гордонная А.А. Причины образования дефектов типа "блестящие кольца" при сварке трением// Автоматическая сварка. 1988. - № 12. - С. 12-15.

96. Duffin F. D., Bahrani A. S. The deceleration phase in the friction welding of mild steel// Weld. Res. Intern. 1976. - 6. - N 1. - P.l-19.

97. Nakajima M., Kawanami S. On movement of original contact face in friction welding// 2nd Intern. Symp. Jap. Weld. Soc. Osaka, 1975.1. S., - 1975. -P. 221-226.

98. Макаров И.И Дефекты сварки и прочность/ В кн. «Проектирование сварных конструкций в машиностроении». М.: Маниностроение, -1975.-С. 152-171.

99. Попандопуло А.Н., Ткачевская Г.Д. Структура и свойства сварных заготовок из быстрорежущей стали после отжига// МиТОМ. 1972. -№8.-С. 31.

100. Таничева О.Н., Орлова Е.Н., Кюн Л.А. О природе дефекта «блестящее кольцо», образующегося при сварке трением инструментальной стали// МиТОМ. 1989. - №3. - С. 31-32.

101. Фомичев Н.И., Имшенник К.П. Влияние промежуточного слоя, образующегося при сварке трением быстрорежущих сталей с конструкционными, на прочность соединения// Сварочное производство. 1981. - №2. - С. 21-22.

102. Гнюсов С.Ф., Трущенко Е.А. Сварка трением стали Р6М5 в режиме сверхпластичности. I. Механизмы образования структурных несовершенств и пути их устранения // Технология машиностроения. -2003. №4. - С. 20-24.

103. Гнюсов С.Ф., Трущенко E.A. Сварка трением стали Р6М5 в режиме сверхпластичности. I. Механизмы образования структурных несовершенств и пути их устранения// Сварочное производство. 2003. -№12.-С. 26-30.

104. Хазанов И.О., Советченко Б.Ф., Азаров Н.А., Трущенко Е.А. Структурообразование соединений из сталей перлитного класса при сварке трением в интервале сверхпластичности// Сварочное производство. 1998. - №11. - С. 12-15.

105. Гуляев А.П. К вопросу о скорости охлаждения при закалке быстрорежущей стали// МиТОМ. 1991. - №8. - С. 24.

106. Кайбышев О. А., Утяшев Ф.З. Сверхпластичность, измельчение структуры и обработка труднодеформируемых сплавов. М.: Наука -2002 - 438 с.

107. Гвоздев А.Е., Афанаскин А.В., Гвоздев Е.А. Закономерности проявления сверхпластичности сталей Р6М5 и 10Р6М5-МП// МиТОМ.-2003.-№6. С. 32-36.

108. Советченко П.Б., Гнюсов С.Ф., Мельников А.Г., Советченко Б.Ф. Влияние схемы пластического деформирования на структуру сварного соединения биметаллического режущего инструмента// Сварочное производство. 2004. - №. - С. (в печати).

109. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х томах. Т.26 4-е изд., перераб. и доп./ Под ред. Косиловой А.Г и Мещерякова Р.К.// М.: Машиностроение, 1985. - 496 с.

110. Николаев Г.А., Ольшанский Н.А. Специальные методы сварки. Учебное пособие для студентов вузов. Изд. 2-е, испр. и доп./ -М.: Машиностроение, -1975. 232 с.

111. Добровидов А.Н., Евтюшкин Ю.А., Егоров В.И. Распределение углерода в зоне сварного соединения заготовок концевого инструмента// МиТОМ. 1975. - №9. - С. 57-60.

112. Советченко П.Б., Гнюсов С.Ф., Советченко Б.Ф. Структура сварного соединения биметаллического сверла после пластической деформации// Сварочное производство. 2002. - №11. - С. 32-34.

113. Советченко П.Б., Гнюсов С.Ф., Советченко Б.Ф. Оптимизация технологии изготовления сварных биметаллических сверл// Сварочное производство. 2003. - №3. - С. 42-45.

114. Захарова Г.Г. Маловольфрамовые быстрорежущие стали для витых сверл из литых// Диссер. на соискание ученой степени канд. техн. наук. -Томск: 1970. - 198 с.

115. Корзунин Ю.К. Структура, свойства и термическая обработка инструмента из малодеформированной быстрорежущей стали// Диссер.на соискание ученой степени канд. техн. наук. — Томск: 1972. — 150 с.

116. Румянцев С.В., Добромыслов В.А., Борисов О.И., Азаров Н.Г. Неразрушающие методы контроля сварных соединений/ -М.: Машиностроение, -1976. 335 с.

117. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х томах. Т.2, 4-е изд., перераб. и доп./ Под ред. Косиловой А.Г и Мещерякова Р.К.// -М.: Машиностроение, -1985. 496 с.

118. Советченко П.Б., Хазанов И.О., Советченко Б.Ф. Способ изготовления крупноразмерного биметаллического концевого режущего инструмента/ Патент №2173624, Россия, опубл. 20.09.2001, Бюл. №26.