超薄刀具的热处理

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" l7 P: L. z0 X5 {0 t- q) `& ~. M1 T: @4 n$ @7 T* _8 v 图1 Q, r( F- ^+ Q$ h6 _ 图2 4 G4 e' I e+ _) K4 W( m) W 0 前言 超薄件一般是指厚度比小于1/20的工件。超薄刀具在刀具热处理行业中是一种很难加工的产品。但做为全国复杂刀具生产大型定点厂家，我们在生产过程中却经常遇到这种超薄刀具。根据以往经验，在通常情况下超薄刀具热处理工艺操作如下： 1 s1 c" C C% E7 g8 \ 装炉： 箱式炉—采用平放于炉底，且注意炉底是否平整 Y+ d8 |. J7 H. b( i 盐浴炉—将产品垂直吊挂在炉中 % a# p# H E& S9 r- I 加热温度的选择： 适当提高淬火温度，以增加淬火后残余奥氏体含量。由于奥氏体的比体积较马氏体组织小，可部分抵消由于组织转变所引起的淬火畸变；同时奥氏体的塑性好有利于淬火后热校直。 淬火过程热校直： 利用冷却过程的“相变超塑性”直接进行校直，且使用专用卡具在每片产品间加入垫片，加压夹持。如图1、图2 所示为密齿锯片简图及所使用的卡具。 / ^% O) A$ @+ S7 W1 y 回火： 回火过程始终夹持在专用卡具中。 2 I5 i2 _" S' v$ {. D 使用该热处理工艺我们曾经大量生产过密齿锯片等超薄刀具，但经常出现碎裂现象。这就给生产造成不少损失。 随着各行业生产的发展，企业间的竞争加强，不仅刀具产量加大，刀具内在质量的提高、成本的降低以及刀具复杂度都上升到一个新高度。超薄刀具也是这样，其中，叶根铣刀就是一个极具代表性的个例。它不仅是一种超薄件，而且其有效尺寸变化极多，刀具精度也很高，这都增加了产品的热处理难度。其外观示意简图(见图3) 。由于其形状复杂，如按以往经验生产，除所需卡具制作难度大外，其产品批次少，造成卡具使用率低，也使卡具成本提高。同时，由于该产品加工难度大，如出现碎裂势也会造成刀具成本加大。为此，我们依据热处理原理，根据以往工作经验大胆制定了新的工艺方案。 / t0 M2 k9 z4 ?* L8 K. f! S$ I" S& D) X) P+ d- Y+ f6 j* @: Q0 f 图3 0 C" e& f) ^ I0 {: ~3 r 图4 图5 1 技术要求及热处理工艺 $ K8 q' ^. v( [0 C/ k. F 技术要求： 1 c& b; n; @& J! _ 4 x9 e d# n* a+ X1 V 材料：W9Mo3Co4V - o, P. u4 M0 Q" D 规格：f240×6(mm) # q# q$ V" v! _2 y& \" D3 R 硬度：64～66HRC 6 [/ G) c Q1 r* ?' n: x8 B1 ^& F$ v 平面度：≤0.4mm 0 \0 ]1 P9 P* A2 y( A2 |7 a7 Q' N 设备： 中温盐浴炉(800 ℃～900 ℃) 高温盐炉(1200 ℃～1290 ℃) 2-3-5 盐浴炉(550 ℃～650 ℃) " {& Y& O' q! M 低温硝盐炉(280 ℃～290 ℃) 淬火卡具(见图4) * ~' {2 Y6 E- W0 d6 D N3 _ b# v 回火筐(见图5) + _# S" [& `: @, M# ^& L( @) { e 工艺路线： l: G2 H3 R, k 装卡—中温预热—高温加热—2-3-5分级—低温硝盐—热清洗—校直—装筐回火(三次) —清洗—校直—防锈处理—检查 工艺： " x0 V l0 A) S5 {2 Q" o" d 预热：850 ℃～900 ℃　　6 分钟 最后加热：1220 ℃　　3 分钟 5 V3 X1 r8 J) W2 l2 {- m! Y# ~% ] 冷却：580 ℃～620 ℃　　3 分钟 270 ℃～280 ℃　　120 分钟 回火：560 ℃　　60 分钟(三次) 2 减少畸变的措施 - a& J8 }' `5 O! A 装卡： 淬火—垂挂卡具上回火—装专用回筐 / ]% [# z4 |' l7 @& ^ 适当降低淬火温度： 选择在W9Mo3Cr4V钢正常淬火温度下还低5 ℃，主要是为了降低碳在奥氏体中的溶解度，以降低奥氏体的晶粒尺寸。这样的效果： ①减小了奥氏体向其他组织转变时产生裂纹的可能性。②降低组织转变时体积比③组织转速度有所提高④使贝氏体转变开始点温度升高，从而增大贝氏体的转变量。 采用等温淬火： 其转变产物为——下贝氏体(30%)+残余奥氏体+剩余碳化物从而减小变形量，同时也易于校直(残余奥氏体和下贝氏体韧性都较好) 。 淬火后采用热校直： 由于此时刀具组织为残余奥氏体，下贝氏体易于校直。 回火时采用专用筐： , Q' ]) W1 X; r. Q# } O 其有利于①刀具自重减小变形②筐外架保护刀具，减小与其它产品碰撞。 3 小结 采用上述工艺操作后，此次叶根铣刀的热处理工序达到工艺要求。后经数次刀具生产实验，例：规格——f240×8(mm)错齿三面刃铣刀的热处理，其效果亦良好。即本工艺针对小批量超薄刀具效果良好。

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