超薄刀具的熱處理
時(shí)間:2011-05-25 12:18:42 來源:未知
圖1
圖2
0 前言
超薄件一般是指厚度比小于1/20的工件。超薄刀具在刀具熱處理行業(yè)中是一種很難加工的產(chǎn)品。但做為全國復(fù)雜刀具生產(chǎn)大型定點(diǎn)廠家，我們在生產(chǎn)過程中卻經(jīng)常遇到這種超薄刀具。根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)，在通常情況下超薄刀具熱處理工藝操作如下：
- 裝爐：
- 箱式爐—采用平放于爐底，且注意爐底是否平整
- 鹽浴爐—將產(chǎn)品垂直吊掛在爐中
- 加熱溫度的選擇：
- 適當(dāng)提高淬火溫度，以增加淬火后殘余奧氏體含量。由于奧氏體的比體積較馬氏體組織小，可部分抵消由于組織轉(zhuǎn)變所引起的淬火畸變；同時(shí)奧氏體的塑性好有利于淬火后熱校直。
- 淬火過程熱校直：
- 利用冷卻過程的“相變超塑性”直接進(jìn)行校直，且使用專用卡具在每片產(chǎn)品間加入墊片，加壓夾持。如圖1、圖2 所示為密齒鋸片簡圖及所使用的卡具。
- 回火：
- 回火過程始終夾持在專用卡具中。
使用該熱處理工藝我們曾經(jīng)大量生產(chǎn)過密齒鋸片等超薄刀具，但經(jīng)常出現(xiàn)碎裂現(xiàn)象。這就給生產(chǎn)造成不少損失。
隨著各行業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，企業(yè)間的競爭加強(qiáng)，不僅刀具產(chǎn)量加大，刀具內(nèi)在質(zhì)量的提高、成本的降低以及刀具復(fù)雜度都上升到一個(gè)新高度。超薄刀具也是這樣，其中，葉根銑刀就是一個(gè)極具代表性的個(gè)例。它不僅是一種超薄件，而且其有效尺寸變化極多，刀具精度也很高，這都增加了產(chǎn)品的熱處理難度。其外觀示意簡圖(見圖3) 。由于其形狀復(fù)雜，如按以往經(jīng)驗(yàn)生產(chǎn)，除所需卡具制作難度大外，其產(chǎn)品批次少，造成卡具使用率低，也使卡具成本提高。同時(shí)，由于該產(chǎn)品加工難度大，如出現(xiàn)碎裂勢也會(huì)造成刀具成本加大。為此，我們依據(jù)熱處理原理，根據(jù)以往工作經(jīng)驗(yàn)大膽制定了新的工藝方案。
1 技術(shù)要求及熱處理工藝
- 技術(shù)要求：
- 材料：W9Mo3Co4V
- 規(guī)格：f240×6(mm)
- 硬度：64～66HRC
- 平面度：≤0.4mm
- 設(shè)備：
- 中溫鹽浴爐(800 ℃～900 ℃)
- 高溫鹽爐(1200 ℃～1290 ℃)
- 2-3-5 鹽浴爐(550 ℃～650 ℃)
- 低溫硝鹽爐(280 ℃～290 ℃)
- 淬火卡具(見圖4)
- 回火筐(見圖5)
- 工藝路線：
- 裝卡—中溫預(yù)熱—高溫加熱—2-3-5分級(jí)—低溫硝鹽—熱清洗—校直—裝筐回火(三次) —清洗—校直—防銹處理—檢查
- 工藝：
- 預(yù)熱：850 ℃～900 ℃ 6 分鐘
- 最后加熱：1220 ℃ 3 分鐘
- 冷卻：580 ℃～620 ℃ 3 分鐘
270 ℃～280 ℃ 120 分鐘
- 回火：560 ℃ 60 分鐘(三次)
2 減少畸變的措施
- 裝卡：
- 淬火—垂掛卡具上回火—裝專用回筐
- 適當(dāng)降低淬火溫度：
- 選擇在W9Mo3Cr4V鋼正常淬火溫度下還低5 ℃，主要是為了降低碳在奧氏體中的溶解度，以降低奧氏體的晶粒尺寸。這樣的效果： ①減小了奧氏體向其他組織轉(zhuǎn)變時(shí)產(chǎn)生裂紋的可能性。②降低組織轉(zhuǎn)變時(shí)體積比③組織轉(zhuǎn)速度有所提高④使貝氏體轉(zhuǎn)變開始點(diǎn)溫度升高，從而增大貝氏體的轉(zhuǎn)變量。
#p#分頁標(biāo)題#e# - 采用等溫淬火：
- 其轉(zhuǎn)變產(chǎn)物為——下貝氏體(30%)+殘余奧氏體+剩余碳化物從而減小變形量，同時(shí)也易于校直(殘余奧氏體和下貝氏體韌性都較好) 。
- 淬火后采用熱校直：
- 由于此時(shí)刀具組織為殘余奧氏體，下貝氏體易于校直。
- 回火時(shí)采用專用筐：
- 其有利于①刀具自重減小變形②筐外架保護(hù)刀具，減小與其它產(chǎn)品碰撞。
3 小結(jié)
采用上述工藝操作后，此次葉根銑刀的熱處理工序達(dá)到工藝要求。后經(jīng)數(shù)次刀具生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)，例：規(guī)格——f240×8(mm)錯(cuò)齒三面刃銑刀的熱處理，其效果亦良好。即本工藝針對小批量超薄刀具效果良好。
