超薄刀具的热处理

HEATS

' x! i' r) }8 I) m5 \. |2 Y. |( _2 j u9 i

+ z4 C0 S% B% i5 _2 N4 `3 d. y/ n6 S, j' ?4 K5 k, m4 O" s9 m, X! T 图1 图2 9 \ {: ~8 }5 f6 n3 _& M% L 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： ' n& @( S3 s9 t2 Q& Y% k4 y 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 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。 ) h4 ?9 n- B; {! p9 n 回火： 5 i- F7 s4 E" T3 N$ }/ {* a 回火过程始终夹持在专用卡具中。 " ?6 i4 ~* W* \: y8 x 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。 4 g( q, ^2 g9 ~; o; z( n3 G* ^3 d7 p9 f0 e1 } a Z# {8 M; V; n' h7 q3 L 图3 图4 & b) ]) M. @, o# D/ M# Y% U0 K5 K 图5 1 技术要求及热处理工艺 - |$ v. m: o- g3 A7 Y 技术要求： 材料：W9Mo3Co4V 规格：f240×6(mm) # L6 X8 u/ @' r 硬度：64～66HRC 平面度：≤0.4mm 设备： @( \- E: F. d5 y6 s ; t& N1 r; R. ?) s n# X6 a 中温盐浴炉(800 ℃～900 ℃) 3 L% a+ }% e) C. d6 j# w- p) O% [ 高温盐炉(1200 ℃～1290 ℃) 2-3-5 盐浴炉(550 ℃～650 ℃) $ c4 G) X: S' ]5 ^4 m, g 低温硝盐炉(280 ℃～290 ℃) + s8 f8 ]7 N! O& `0 ` 淬火卡具(见图4) 3 F( a5 }+ y; m' \2 L$ A/ j8 S" M 回火筐(见图5) 工艺路线： ; ~5 y1 f. Y6 _' N( L# ]: n3 I 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 & C1 Y7 F2 o6 d3 V( g6 Y; m 工艺： 预热：850 ℃～900 ℃　　6 分钟 最后加热：1220 ℃　　3 分钟 & z: s" E, Z$ J& r 冷却：580 ℃～620 ℃　　3 分钟 270 ℃～280 ℃　　120 分钟 1 N1 Z. k- B6 |4 P5 n2 B 回火：560 ℃　　60 分钟(三次) ( q ^) @, ^7 S 2 减少畸变的措施 ! L! X4 O% H/ l5 f7 s$ P7 N4 y5 V % r( K& N' q, {! M5 u* y$ U 装卡： , r# }' z8 U* A0 ^* C 淬火—垂挂卡具上回火—装专用回筐 ' e: [$ S. K- L* P8 A 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。 & c. S, P6 M: f! D$ y" [ 采用等温淬火： . S5 o+ R3 d: z0 c; b5 A 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) 。 * \% [5 r" f, ]' ? 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。 ! v& N$ H- [) u/ }% o 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。 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。

( P) K/ B- f+ U( h- ^1 N