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感应加热设备厂家讲述钢工件及小型刀具热处理

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一、9Sicr钢制销子铰刀的热处理

某厂生产的1:50系列9SiCr钢制销子铰刀(以下简称铰刀),原热处理工艺为850 -87℃盐浴加热,油淬,160℃回火。技术要求为d<6mm 的铰刀,61 -64HRC; d>6mm 的铰刀,62 -65HRC,径跳≤0.20mm。在多年的生产中,按上述工艺生产的铰刀,变形超差率在40铂左右。由于铰刀形状比较特殊,柄短、刃长而薄。常规的冷校直无法保证铰刀刃带的完整性,又因为牛产批量大,热校直受到限制,变形超差的铰刀都报废了,经济损失较大。

经反复摸索,通过改进热处理和校直工艺,较好地解决了这个问题,简介如下。

2)改进淬火挂具。原工艺采用单层挂具悬挂淬火,晃动比较大,往往不能保证垂直加热淬火,现改为双层淬火挂具,对减少变形有利。

3)增加预热工序。9SiCr钢工件,在盐浴炉中加热时通常采用一次加热,但实验证明,对铰刀是不合适的。有人曾作过统计,在其他条件都相同的情况下,增加一次70WC预热(分级冷却炉),再加热至淬火温度,可使铰刀变形超差率降低50嗝以上。因此,对于细长的铰刀来说,增加预热工序是减少变形的关键。

4)改变淬火介质。在保证铰刀硬度的前提下,应尽可能降低淬火介质的淬烈度,以减少变形。对于小8mm以下的铰刀,改油淬为含2呖H20(质量分数)的170aC硝盐中冷却;仂8咖m以上的铰刀,仍采用油淬。

5)对于变形超差的铰刀,采用热标校直法应在回火前进行校直。因为铰刀的弯曲一般是单向凹凸,用百分表测出凸向刃带并立即放入特制的校直夹具中压直,然后放入160℃的硝盐中保温10 - 15min,取出后水冷,复查直至合格。淬火态的铰刀,金相组织为马氏体+8%(体积分数)左右的残留奥氏体。热标校直就是利用残留奥氏体屈服强度低、塑性好的这一特点,使受到切应力作用下的铰刀产生一定的塑性变形,从而达到校直目的。

采用上述改进后的工艺处理,对各种规格的铰刀,任取1 000支为一组,取3组之平均值,对变形作了统计,如表2-73所示。对于仂8mm以下的铰刀,淬火后的变形超差率由原来的40%下降至10%以下;8mm以上的铰刀,变形超差率由原来的40%下降到15%以下。校直、回火后的铰刀合格率都在95%以上,保证了正常的生产,取得了较好经济效益。

二、高速钢铰刀等小型刀具光亮淬火

某自动化仪表厂生产的机芯、千分表、百分表等产品的零件,需要大量的1 -2.2mm x50 - 65mm 高速钢铰刀、三角钻、枪钻等。要求淬火回火后硬度62 -65HRC, 弯曲度≤0. 10mm,因刀具小而细长,刃口薄,磨量少,曾采用过高温浴盐常规淬火(直接淬火或者装套筒淬火),不但变形大无法校直而且易过热,易脱碳,热处理质量不稳定。不少单位应用真空淬火,变形超差的老问题仍未解决。为此,进行了光亮淬火试验,效果良好,已投入批量生产。

1)设备。试验所用设备与一般有机液体裂化光亮淬火设备相同。由汽化炉、加热炉、冷却油槽和电器控制柜组成。为适用于高速钢淬火加热,对加热炉结构作了特殊设计。简图如图2-38所示。

2)工艺。光亮淬火保护气为30%-40%(质量分数)甲醇+60%-70%(质量分数)乙醇,气氛碳势为1%。刀具材料全为M2,最佳淬火温度1160℃,每次装炉量10~20件,保温1~2.Smin,然后淬入140℃左右热油中,不能用常规回火,而要用160℃x2h低温回火的特殊工艺。经低淬低回的2mm x45mm 铰刀,变形合格率>90% ,完全能满足切削加工的需要。1.3mm x40mm 铰刀经1 160℃x 1.5min加热,16℃ x2h 回火工艺处理后,硬度62.9HRC,加工机芯组件夹板(零件为厚度1.5mm),每把铰刀寿命可达8 000 -9 000件。