Твердое азотирование инструмента из быстрорежущей стали
Быстрорежущие стали подвергаются жидкостному, газовому и твердому азотированию. Важным условием качественного азотирования является правильное проведение исходной термической обработки инструмента, надлежащей очистки его поверхности, отсутствие обезуглероживания. Быстрорежущие стали с большим содержанием W склонны к выкрашиванию после азотирования. Наиболее пригодны для азотирования Мо-, и W-Мо-содержащие стали. Азотирование быстрорежущей стали повышает твердость до 1300 НУ; в сталях с высоким содержанием У - до 1500 НУ. Для режущего инструмента предпочтительна микротвердость 1100 НУ.
При жидкостном азотировании оптимальные результаты получают при 570 °С и продолжительности процесса до 15 мин. Выдержку при азотировании сверл, разверток зенкеров при температуре 570 °С определяют из расчета 0,5 мин на 1 мм сечения; при температуре 540 °С - 0,7 мин на 1 мм сечения. Азотирование инструмента для нарезки резьбы в бакелите повышает его стойкость на 50-70%; инструмента для нарезки резьбы в пластмассе, армированной стекловолокном, - в 3-4 раза. Азотирование спиральных сверл диаметром более 2 мм также повышает их стойкость. Азотированию подвергают дисковые пилы толщиной более 0,4 мм. Жидкостное азотирование постепенно вытесняет газовое азотирование инструмента из быстрорежущей стали.
Твердое азотирование инструмента из быстрорежущей стали не дало положительных результатов.
При газовом азотировании особое внимание следует обратить на качественное проведение депассивации поверхности (в 20%-ной НС1 с последующей промывкой в нейтрализаторе), тщательное выдерживание продолжительности циклов процесса и степени диссоциации насыщенного газа (аммиака). Для повышения стойкости штампов и деталей пресс-форм, работающих в условиях интенсивных температурно-силовых нагрузок, применяют газовое азотирование при повторении циклов вакуумирования и подачи реагирующего газа. Изделие нагревают в вакууме до 570 °С, после чего подают реагирующий газ. По окончании выдержки в течение 10 мин печь вакуумируют и повторяют циклы в указанной последовательности 120 мин. Это повышает стабильность и воспроизводимость результатов азотирования по глубине и механическим свойствам получаемого слоя, но не позволяет увеличить глубину слоя, которая остается в пределах 0,012-0,20 мм.