鋸片銑刀是一種通用金屬切削工具,工件材料為W18Cr4V或W6M05Cr4V2高速鋼。它在工作過(guò)程中要承受巨大的摩擦力,因此技術(shù)要求銑刀應(yīng)具有高硬度、高耐磨性和良好的熱硬性。為此我們常用中頻加熱爐對(duì)銑刀進(jìn)行熱處理,生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn),直徑200mm及以上銑刀屬薄片狀工具,達(dá)到刀具硬度較易,但淬火時(shí)極易發(fā)生翹曲變形,且校平不易,回火校平后仍有部分工件殘留應(yīng)力存在,磨削困難,變形嚴(yán)重者往莊造成銑刀開裂報(bào)廢。今天,我們就說(shuō)一下其缺陷產(chǎn)生的原因及其預(yù)防措施。
鋸片銑刀淬火后翹曲變形量從0.1-0.2mm到0.6-0.8mm,工件變形量占批量的30%-50%,成為銑刀熱處理生產(chǎn)中的主要缺陷。其原因有以下幾點(diǎn):
(1) 銑刀坯件原始組織不均勻。碳化物不均勻性達(dá)5-6 級(jí),板材碳化物不均勻性也出現(xiàn)4-5級(jí)現(xiàn)象。
(2)熱處理工藝不當(dāng)。鍛坯退火中存在大量團(tuán)絮狀大塊碳化物,而若提高淬火溫度力圖去除這些碳化物缺陷,則會(huì)造成晶粒長(zhǎng)大,使工件的斷裂抗力顯著降低。此外,銑刀分級(jí)淬火后堆冷卻,易產(chǎn)生不均衡組織轉(zhuǎn)變和內(nèi)應(yīng)力,銑刀熱校平后應(yīng)立即回火,如回火不及時(shí),工件停放,銑刀會(huì)因應(yīng)力過(guò)高而失效。
(3)機(jī)械加工不當(dāng)。若坯件兩端加工量不同,則使兩端面殘留脫碳層不同,淬火后造成不均等的殘留應(yīng)力。銑刀在機(jī)加工中產(chǎn)生加工應(yīng)力,而400℃x2h回火后,內(nèi)應(yīng)力不能完全消除。
檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn),銑刀熱處理常見的另一種缺陷是開裂。銑刀開裂部位絕大部分在鍵槽處或刃部屑槽根處拐角部位及尖銳角處。
為防止銑刀變形開裂缺陷,可采取預(yù)防內(nèi)應(yīng)力產(chǎn)生和使內(nèi)應(yīng)力充分消除的兩類工藝措施。
(1)消除應(yīng)力集中因素。齒形銑刀刃齒尖部,圓弧半徑必須達(dá)工藝要求,圓滑過(guò)渡,防止出現(xiàn)應(yīng)力集中。
(2)消除坯件兩端面脫碳層,兩端面均需加工。
(3)兩次預(yù)熱。第一次預(yù)熱550-650℃.時(shí)間以2min/mm計(jì)算,第二次預(yù)熱為860-870℃,時(shí)間以1min/mm計(jì)算。這是對(duì)銑刀厚度大于3mm時(shí)采取的減少熱應(yīng)力措施。該法不但使工件熱應(yīng)力減少,同時(shí)有利于縮短保溫時(shí)間,減少氧化、脫碳及過(guò)熱傾向。
(4)改善回火前校平工藝,工藝改為400℃x2h,增加lh以使工件透熱。校平后,立即入爐回火,入爐時(shí)硝鹽爐溫不得高于500℃,入爐后緩慢升溫至正?;鼗饻囟取S械牟捎?350-380)℃x3h裝夾回火熱校平處理。
(5)采用中頻加熱爐進(jìn)行去應(yīng)力退火時(shí),我們應(yīng)提高去應(yīng)力退火溫度,以使工件充分去除應(yīng)力。去應(yīng)力退火在工件淬火前進(jìn)行,工藝是緩慢加熱至530-550℃,保溫2h后出爐空冷
(6)改善坯件碳化物不均勻性。棒材鍛造坯料,碳化物不均勻性≤5級(jí);超過(guò)者需反復(fù)鐓拔,以改善碳化物均勻性。
(7)用中頻加熱爐進(jìn)行淬火熱處理,我們要降低淬火加熱溫度,使奧氏體晶粒度提高1-2級(jí),達(dá)到10級(jí)-11級(jí);
變形和開裂是工件常見的缺陷,它輕則影響工件的使用壽命,重則造成工件的報(bào)廢,造成成本的浪費(fèi)。生產(chǎn)中,有些廠家采用上述改進(jìn)工藝和防止措施后,高速鋼薄形銑刀消除了淬火裂紋,變形超差明顯下降,經(jīng)回火校平后銑刀變形量符合技術(shù)要求,硬度大多在64.5~65.5HRC,切削性能良好,滿足其工作性能的要求。