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    高速鋼制高精度圓刀片熱處理工藝

    發表時間:2022-5-24  瀏覽次數:225  
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    為滿足國際刀具市場的需要,南京冶金機械刀片廠開發了HSS鋼制大圓刀,外徑200~400mm、厚度5~10mm、內孔145~254mm;要求硬度62.5~64HRC;平面度、平行度≤0.002mm、直角度≤0.005mm。φ310mm×5mm×180mm。此刀很少單片使用,大多成組使用,如某數控機床上一組裝30片同時切削,所以精度要求非常高,國內一般廠望而卻步,不敢接單,我們迎難而上,攻克一個又一個難關,現已投入批量生產?,F將圓刀片鹽浴淬火工藝簡介如下,不妥之處,請批評指正。

    1.鍛后退火

    一批刀片材料一定要同爐號,以保證熱處理工藝的一致性、穩定性。鍛后應及時退火,工藝為(850~860℃)×(3~3.5h),爐冷至750℃等溫:(730~740℃)×(3~4h),爐冷至500℃出爐空冷,不要打開箱蓋,待工件冷到300℃以下再打開箱蓋緩冷。退火后硬度≤255HBW。應嚴格退火工藝,防止氧化脫碳及碳化物穩定化等問題的產生,如果退火質量不好,不僅會影響熱處理質量,還會波及企業聲譽。

    2.鹽浴淬火工藝

    (1)鐵絲拴扎

    說起來挺簡單,但很有學問,用5~6股22號細鐵絲綁扎,切不可用粗鐵絲。應為細鐵絲塑性好,在高溫加熱下它緊貼刀片表面,在加熱及隨后的進出爐時,刀片不會擺動,是面接觸,而單根粗鐵絲跟刀片是點接觸,圓刀在提起放下過程中,肯定會晃動,加大變形。雖不能說細節決定成敗,但此舉確實管用。

    (2)去應力

    在井式爐中進行,工藝為:(450~500℃)×4h。

    (3)預熱

    以下均以φ310mm×5mm×180mm(內孔)為例。預熱工藝為900℃×6min40s,每串掛3片,爐中放兩串,中溫鹽浴的配方(質量分數):70%BaCl2+30%NaCl。

    (4)加熱

    高溫鹽浴為100% BaCl2,加熱溫度為1195~1200℃,加熱時間為3min20s,爐內放一串。

    (5)冷卻

    先在500~560℃的中性鹽中分級,然后再到240~280℃的硝鹽中作第二次分級。中性鹽浴的配方為:50%CaCl2+30%BaCl2+20%NaCl;等溫硝鹽的配方為:50%KNO3+50%NaNO2,爐前金相控制在11~10級,碳化物溶解一般即可。M2鋼制圓刀淬火金相如圖2所示,淬火后硬度64~64.5HRC。

    (6)壓平

    待工件冷到240~280℃時出爐,立即剪去鐵絲,去除鹽漬,上液壓機壓平。

    (7)清洗

    將冷到室溫的刀片,從液壓機上取下放到熱水中洗干凈,并用冷水進一步沖洗后烘干。

    (8)預回火

    將洗凈、烘干的刀片夾直,螺釘不要擰得太緊,在井式爐中施以(380~400℃)×(3~4h)回火,出爐后立即擰緊螺帽。

    (9)回火

    550℃×1.5h×3次硝鹽回火,回火后硬度65~65.5HRC。

    (10)調整硬度

    580℃×1.5h×1次回火后硬度為63~64HRC。

    (11)檢驗

    逐一檢查彎曲度、抽檢硬度和金相。由于是同爐號投料,加上嚴格的工藝紀律,終檢合格率達100%。

    (12)最終去應力

    由于成品精度要求非常高,粗磨后留0.10~0.15mm精磨量,在空氣爐中去應力:260℃×4h。

    3.問題討論

    對于M2鋼如果用1175~1180℃加熱淬火,550℃×1.5h×3次回火,也能得到62.5~64HRC的合格硬度,但實踐證明,用1195~1200℃淬火,550℃+580℃回火好,兩者硬度、彎曲度都相同,但后者耐磨性高、壽命長。

    世上無難事,只怕有心人。在硬度要求很窄、精度要求很高的苛刻條件下,南京冶金機械刀片廠通過創新改革,攻克了高速鋼高精度圓刀片生產一道道難關,滿足了國外商人的要求,為國爭光,為行業爭氣。

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