外形尺寸為直徑186mmx130mm梯形絲杠軋絲輪,安裝在原德國(guó)進(jìn)口的WAN-DERERRM60X型軋絲機(jī)上。為了滿足軋絲輪的工作要求,我們通常采用高頻退火設(shè)備進(jìn)行熱處理。但是由于熱處理等工藝不正確,導(dǎo)致軋絲輪使用壽命只有幾百件,很多軋絲輪在軋制200-300件后即出現(xiàn)脆性崩齒現(xiàn)象,有的修磨后再軋制200件左右就報(bào)廢,嚴(yán)重影響正常的生產(chǎn)秩序。為此進(jìn)行了提高軋絲輪壽命的攻關(guān)戰(zhàn)。
原軋絲輪生產(chǎn)工藝流程為鍛造-球化退火-粗車-精加工-淬火-磨削-時(shí)效-精磨。為改善韌性調(diào)整了工藝流程,精加工前增加高溫調(diào)質(zhì)處理,同時(shí)調(diào)整了淬火工藝參數(shù)。
1)鍛造。Cr12MoV鋼是高碳高鉻冷作模具鋼,其共晶碳化物多,且偏析嚴(yán)重。這種嚴(yán)重的碳化物偏析對(duì)模具或刀具最終淬火及產(chǎn)品的使用壽命都是不利的。特別是碳化物偏析呈網(wǎng)狀分布時(shí),其危害性更大。為此要求一定的鍛造比,并經(jīng)三次鐓粗、拔長(zhǎng),一次成形以將碳化物擊碎,改善其偏析狀態(tài)。鍛后應(yīng)檢查碳化物偏析要小于3級(jí)。
2)球化退火。球化退火是為了改善切削性能,為后續(xù)熱處理做好組織冶備。常采用高頻加熱設(shè)備進(jìn)行,其工藝為860℃×3h加熱,快冷至730℃x4h,隨爐冷至500℃出爐空冷。退火后硬度207-255HBW,球化級(jí)別2-4級(jí)。
3)高溫調(diào)質(zhì)工藝。退火后毛坯經(jīng)粗加工和打出內(nèi)孔,即采用高頻退火設(shè)備進(jìn)行高溫調(diào)質(zhì)處理,其工藝為850℃x45min+1120℃x45min油淬,760℃xlh回火,空冷。調(diào)質(zhì)處理后硬度260-280HBW。
4)淬火回火。軋絲輪經(jīng)高溫調(diào)質(zhì)后進(jìn)行機(jī)械加工,成形后再采用高頻加熱設(shè)備進(jìn)行淬火熱處理。根據(jù)Cr12MoV鋼淬火特性曲線可知,在1020-1040℃范圍內(nèi)淬火,可獲得最高的硬度值,即獲得馬氏體量最多,組織較理想,再經(jīng)400℃×2.5h×2次回火,最終硬度為57-58HRC。
采用較高的回火溫度降低軋絲輪使用硬度,是基于進(jìn)一步提高韌性考慮的。曾采用過(guò)250℃低溫回火,軋制1100件左右就報(bào)廢(沿磨削裂紋擴(kuò)展脆裂)。失效形式仍屬于脆性崩裂,即沿磨裂擴(kuò)展而崩刃損壞,沒(méi)有發(fā)現(xiàn)任何牙頂壓陷現(xiàn)象,事實(shí)說(shuō)明仍為韌性不足?;谶@一事實(shí)將回火溫度從250℃提高到400℃,避開(kāi)Cr12MoV鋼275-350℃回火脆性區(qū),又提高了刃具的韌性。