日常加工生产中厚度≤1mm的薄形圆刀片,在工业生产上应用越来越广泛。一般由9SiCr钢锻造成形并退火处理,再经车床、磨床并开刃,然后转热处理,要求硬度58~62HRC,平面度≤0.15mm,热处理难度比较大,我公司引进国外先进设备及生产工艺通过攻关,成功解决了变形问题,具体措施如下。
1)锻坯的热处理。包括两项工艺即高温正火和球化退火。
①高温正火。由于圆刀片刀体薄,所以模锻的始锻温度选择在允许范围的上限。检验发现刀片模锻后的组织粗大,且存在着严重的网状碳化物,该组织不利于此后的球化退火,而且淬火时易变形、开裂,采用900~920℃×30s/mm(盐浴炉加热)高温正火处理,能有效地改善锻坯组织。
②球化退火。为了降低硬度,便于切削加工,获得球状珠光体组织,并为淬火作组织准备,对正火后锻坯进行球化退火,其工艺为800~810℃×3~4h炉冷至700~ 720℃×4~5h,炉冷至500℃出炉空冷,硬度179~ 241HBW。
2)圆刀片的热处理。
①去应力退火。圆刀片经过外圆磨、平面磨等机械加工后,产生了一定的应力和变形,这会增加刀片淬火时的变形量和开裂倾向,所以要进行去应力退火,其工艺为650℃×1.5h(盐浴炉)出炉空冷。退火时,将刀片用专用夹具夹紧,在一定的压力下进行,这样可消除刀片机械加工产生的变形。
②淬火。9SiCr钢的脱碳敏感性较大,宜采用盐浴加热,如条件不具备,采用箱式炉加热时,应采取保护措施。为了减少加热变形,适应大批量生产的需要,要制作专用夹具,每个夹具装20~30件,刀片间距8~12mm。刀片经860℃加热保温后,迅速平稳地淬入油槽中,保持3~4s,估计温度在180~250℃时,迅速取出装上预先准备好的夹具,借助于压力机迅速压紧,并拧紧螺母。由于刀片本身有200℃左右,高于Ms(Ms≈160℃)点,有很好的热塑性,此时施加一定的压力可以校平,同时也限制了继续转变的变形。出油温度要把握准确,过早,刀片淬不硬;过晚,无法压紧校正,甚至压断。夹紧的刀片随夹具冷至室温。金相检查和硬度检查表明:刀片都已淬透,组织正常,硬度> 62HRC,符合要求。
③回火。淬火后的刀片随同夹具一起放入油中240~ 260℃×3h回火。回火中途可以取出,进一步压紧,然后再继续回火,到时出炉空冷。用上述工艺处理的刀片,变形一次合格率达90%以上。对于不合格者,可重新装入夹具,提高温度回火。
3)总体结论。
①热塑压力校平,是解决薄形圆刀片热处理变形的关键,但掌握时机很重要。
②低温回火校平是解决变形的辅助措施,回火要及时。
③进行球化退火和去应力退火有利于减少热处理变形。
④在保证淬硬的情况下,尽量选择淬火温度下限,这样对减少变形有利。
所以通过以上环节我们可以看出在生产圆刀片过程中作为重要的环节是热处理环节,这环节是打造精品圆刀片,最重要的环节,因为这个热处理是决定圆刀片的硬度以及后期加工等,处理不好会出现掉口,蹦口等现象,该环节也是每个企业核心技术之一,好的热处理工艺大大加强刀片的性能和强度。
最后就是入库检查了,然后就可以包装出口运送了,在这个环节我们只要检查客户所需的硬度尺寸,厚度,平圆度,平行度以及平面度,确保每一个客户拿到最为合格满意的产品。
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