Návrh komplexního procesu indukčního zpracování rychlořezné oceli pro výrobu kovářských svarů

Abstract

Cílem článku bylo navrhnout a popsat komplexní postup pro získání tepelně zpracovaného nástroje na soustružení s navařenou břitovou destičkou vyrobenou z rychlořezné oceli (HSS) a to celé za pomoci indukčního ohřevu. Tento postup nahradil původní dlouhou sekvenci operací, která původně zahrnovala ohřev sestavy lůžka soustružnického nože a břitové destičky na teplotu 1200 °C v prostoru komorové pece před kováním. Následně bylo provedeno kování pomocí hydraulického lisu, a po ochlazení na RT samostatný režim tepelného zpracování. Nový postup byl navržen tak, aby se kování uskutečnilo současně s tepelným zpracováním, což eliminovalo potřebu mezioperačních kroků při použití komorové pece. Zkrácení procesu bylo dosaženo instalací indukčního ohřevu do prostoru hydraulického lisu. Induktor cíleně ohřál konkrétní část lůžka nože s HSS břitovou destičkou, a ihned poté proběhlo kování pro svaření a tepelné zpracování bez ochlazení.Vývoj této technologie vedl k výrobě soustružnického nože vhodného pro speciální obráběcí operace, jako je obrábění s přerušovaným řezem. Tato obráběcí operace vyžaduje nástroje s vysokou houževnatostí, kterou mohou poskytnout oceli HSS, na rozdíl od nástrojů vyrobených ze slinutých karbidů. HSS ocel byla po tepelném zpracování podrobena metalografické analýze a měření tvrdosti. Výsledky výzkumu byly ověřeny testy opotřebení během obrábění, které zkoumaly funkční vlastnosti kované a tepelně zpracované oceli HSS po kování.

The aim of the article was to propose a comprehensive procedure for obtaining a heat-treated turning tool with a forge-welded cutting insert made of high-speed steel (HSS) using induction heating. This procedure replaced the original long sequence of operations, which initially involved heating the assembly of the lathe tool bed and the cutting insert to a temperature of 1200 °C in a chamber furnace for forge welding. Subsequently, a forge weld was created using a hydraulic press, followed by independent regime of heat treatment. The new procedure was designed to achieve the forge weld simultaneously with the heat treatment, eliminating the need for intermediate steps when using the chamber furnace. The shortening of the process was achieved by installing an induction heater into the space of the hydraulic press. A specific part of the lathe tool bed with the HSS steel insert was heated in the induction coil, and immediately thereafter, forging for welding and heat treatment took place.The development of this technology has led to the production of a turning knife suitable for special machining operations, such as machining with interrupted cuts. This machining operation requires tools with high toughness, which can be provided by HSS steels, unlike tools made of sintered carbides. The HSS steel, after heat treatment, underwent metallographic analysis and hardness measurements. The research results were validated through machining wear tests, which examined the functional properties of forged and heat-treated HSS steel after forge welding.