Как сохранить твердость быстрорежущей стали после пайки

Вопрос о том, как сохранить твердость быстрорежущей стали после пайки, решается соблюдением температурного режима. Качественное сохранение твердости быстрорежущей стали при пайке требует защиты от отпуска. Стали теряют свойства при нагреве выше 550 °C. Для сохранения структуры применяют пайку одновременно с закалкой при 1200–1280 °C с медно-цинковым припоем, либо используют легкоплавкие серебряные припои с кратковременным нагревом. Охлаждают деталь в масле или на воздухе.

Разбор по случаям

Примеры

Пайка с закалкой. Рассмотрим изготовление токарного резца с пластиной из стали Р6М5. Пластину и корпус нагревают в печи ТВЧ до температуры $1220\ \text{°C}$ с использованием медно-никелевого припоя. При расплавлении припоя деталь выдерживают и охлаждают в масляной ванне до $150\ \text{°C}$. Такой метод совмещает пайку и закалку, сохраняя твердость $63\ \text{HRC}$ после последующего трехкратного отпуска при $560\ \text{°C}$.

Низкотемпературная пайка. Для напайки ранее закаленной пластины из стали Р18 применяют серебряный припой ПСр-45. Нагрев зоны соединения выполняют газовой горелкой до $660\ \text{°C}$ с выдержкой не более $30$ секунд. Быстрое нанесение припоя и охлаждение на воздухе предотвращают процесс отпуска инструментального материала, благодаря чему сохраняется исходная твердость пластины на уровне $64\ \text{HRC}$ без повторной термообработки.

Частые ошибки

• Длительный перегрев инструмента выше температуры отпуска приводит к окончательному снижению твердости.
• Медленное охлаждение режущей пластины на воздухе вызывает появление мягких структур в металле.
• Выполнение пайки без флюса влечет за собой интенсивное окисление и обезуглероживание слоя стали.

Коротко

Главное правило, поясняющее, как сохранить твердость быстрорежущей стали после пайки, заключается в контроле температуры нагрева. Грамотное сохранение твердости быстрорежущей стали при пайке обеспечивается совмещением операции с закалкой или быстрой пайкой легкоплавкими припоями.