超薄刀具的热处理

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# m' _5 N) A {, ~0 l; f* X7 K% P' S* m* W% E& Y$ ^. E9 N, @0 z+ _2 d% @4 v4 J+ {8 x$ @4 E; {: g7 M) N 图1 , Z# W0 [& H; S8 G 图2 ; u4 j% B' p" Y7 A, s* C 0 前言 ( Y; h2 H" F3 M% w4 ^ 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 z& ^, R- M+ a9 Z/ Y9 ]) D 装炉： 箱式炉—采用平放于炉底，且注意炉底是否平整 盐浴炉—将产品垂直吊挂在炉中 $ k9 _3 a/ b2 s7 d: n9 c- N; S 加热温度的选择： c& w" U+ g3 u: J 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。 回火： 回火过程始终夹持在专用卡具中。 & @% M. w3 D- Q& g 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。 * H( t2 e' `7 Z6 \9 h9 V% ]2 L, _: @2 b" [$ W 图3 9 l$ ^& v: h, A 图4 图5 / M1 ~. W& I' L- K, B: L4 z) ~ 1 技术要求及热处理工艺 9 v% l* O# i* r 5 Y0 y- m1 f' o: m 技术要求： ; A. p# ?" h. Y, o2 A% a 材料：W9Mo3Co4V ' c) ?/ ~" `# [( T 规格：f240×6(mm) 3 L/ h/ D/ v. T0 t4 x 硬度：64～66HRC 平面度：≤0.4mm % x p2 W$ G( S" n8 z 设备： " R! k+ w! F$ A+ F) p) z8 s 中温盐浴炉(800 ℃～900 ℃) 高温盐炉(1200 ℃～1290 ℃) & \6 X+ S# Y; V+ |3 P. K 2-3-5 盐浴炉(550 ℃～650 ℃) 3 l+ |& o. e) j+ [ 低温硝盐炉(280 ℃～290 ℃) 淬火卡具(见图4) 回火筐(见图5) : f" s) g5 P% s Q5 j, P 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 ( h6 C. L9 s' H3 {: T! N- x 工艺： 4 ?8 c* i8 t. Y0 o, \5 O) p+ ^ 预热：850 ℃～900 ℃　　6 分钟 最后加热：1220 ℃　　3 分钟 $ p2 C! [+ }. R, F, z7 K 冷却：580 ℃～620 ℃　　3 分钟 270 ℃～280 ℃　　120 分钟 + o( S7 W+ V' e7 v/ H* _6 Z 回火：560 ℃　　60 分钟(三次) 2 减少畸变的措施 ) S; n+ v0 r+ j* u1 j# U ^ 装卡： 淬火—垂挂卡具上回火—装专用回筐 ( O8 x- A5 N7 m# p& [8 Z+ H0 E 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。 ! s) G1 r# U" _, P" w 采用等温淬火： 6 l' J) M3 K: d+ L7 X 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) 。 m; |1 h6 N0 E, H$ K9 q 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。 . y" S; b# A# c/ ~ 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。 6 W9 ]2 O& h: j- D- t4 b# @ 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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