超薄刀具的热处理

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# Z5 o) }2 y! B# b, p; p7 ~! S5 V* Z( a* d* @8 z3 H0 t) C: V& [+ V4 o; }9 x 图1 : @- |- m! A' Y3 G7 s, e7 l 图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： 装炉： 0 O5 T+ f1 P. k. N2 y' M4 l8 m) { 箱式炉—采用平放于炉底，且注意炉底是否平整 $ w2 _! |9 [' m4 R4 I 盐浴炉—将产品垂直吊挂在炉中 & V( P9 N8 |8 ^3 W# J; Y/ d+ a* w 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： 9 x6 N" C8 b1 ^" j: g 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。 : U- ?% d; q; m* ? 回火： 回火过程始终夹持在专用卡具中。 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。 % `. S2 i$ w+ z0 C. S% ?& ~, h9 Y3 N) p5 D6 w, m! L+ ^, u7 B0 C! C 图3 图4 + W s( V; R. n- x9 M- o- K; h 图5 - Y+ o$ Z$ ~9 A/ u9 y 1 技术要求及热处理工艺 & v/ ]+ I2 ]0 |: K 技术要求： - x" z! L) N7 w 材料：W9Mo3Co4V * g9 ]% v; b$ y, K 规格：f240×6(mm) 硬度：64～66HRC : `! f/ `0 a: C" G8 F 平面度：≤0.4mm 设备： 中温盐浴炉(800 ℃～900 ℃) 高温盐炉(1200 ℃～1290 ℃) ( h+ l4 o' N' b) d F9 K 2-3-5 盐浴炉(550 ℃～650 ℃) ' O4 }8 E2 j/ N! x 低温硝盐炉(280 ℃～290 ℃) 淬火卡具(见图4) ; c; [: g" D9 E; f6 z 回火筐(见图5) 工艺路线： 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： 6 k: a2 y/ s1 p3 ]' ~: H 预热：850 ℃～900 ℃　　6 分钟 ; T. W* h: k$ ?6 ?% R- s6 r 最后加热：1220 ℃　　3 分钟 " r. j% ^% f9 O' v5 p 冷却：580 ℃～620 ℃　　3 分钟 270 ℃～280 ℃　　120 分钟 . y2 O& f0 A3 G7 p) ^# r 回火：560 ℃　　60 分钟(三次) 6 b6 ?3 f9 O I 2 减少畸变的措施 - Z' G5 q4 e; s' \8 L1 b 装卡： ) s2 R$ {- u- X+ v" V 淬火—垂挂卡具上回火—装专用回筐 ; J9 V+ ~6 ]: R1 Q, S% Y 适当降低淬火温度： 0 w! ?0 p q V& | 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。 7 H* e. a! l2 O1 |( P6 a 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。 3 N+ ^7 ]! r* G0 v3 w' J! O& n 回火时采用专用筐： 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。 ! ~5 k& J; m9 t. [ 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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