一種手用錐度銷子鉸刀防變形鹽浴爐淬火工藝的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于材料熱處理技術領域，涉及銷子鉸刀熱處理工藝，具體涉及一種手用 錐度銷子鉸刀防變形鹽浴爐淬火工藝。
【背景技術】
[0002] 手用錐度銷子鉸刀（以下簡稱錐鉸刀），其刃部細長、柄部短粗，形狀如圖1所示。 其材料通常為W6Mo5Cr4V2高速鋼，熱處理硬度要求為63~66HRC;變形要求為徑向圓跳動 彡 0· 30〇
[0003] 現有工藝對于W6Mo5Cr4V2高速鋼制細長錐度鉸刀，普遍采用1210~1230°C溫度 加熱，淬火時錐鉸刀刃端向下豎直插入專用淬火架中，如圖2所示。其淬火回火工序流程 為：刃端向下插淬火架-去應力-烘干-預熱-淬火加熱-分級冷卻-清洗-回火，其中淬 火加熱溫度為1210-1230°C。
[0004] 現有工藝存在的問題：按此工序進行后，硬度雖然合格，但變形超差比例達 30-40 %，而且無法校直；徑向圓跳動量大，一般0. 5-0. 6mm，嚴重者達0. 8-0. 9mm。由于錐鉸 刀的結構形狀特點是切削刃長，柄部短，只能在淬火后趁熱逐件熱壓校直，但這種小規格錐 鉸冷卻快，加壓校直時極易壓斷，成活率低。
[0005] 經分析，長期以來造成變形的原因主要有兩點：一是傳統淬火加熱溫度高，二是錐 鉸刀插入淬火架的方向不對。
[0006] 首先，現用1210-1230°C淬火加熱是各類M2高速鋼刀具的通用溫度，著重考慮了 刀具的硬度和紅硬性，在此溫度范圍加熱碳化物溶解較好，奧氏體中合金化程度高，有利于 提高淬回火馬氏體的耐磨性和紅硬性。但是，由于下述三點原因加熱溫度越高淬火變形就 越嚴重。
[0007] 1、M2鋼中存在大量合金碳化物，在高的淬火加熱溫度下，奧氏體中的碳和合金元 素含量增加，淬火后馬氏體的比容加大，增加變形。
[0008] 2、較高的加熱溫度還會使奧氏體晶粒長大，降低了塑性變形的抗力，也會使變形 增加。
[0009] 3、加熱溫度高增加了加熱和冷卻時的熱應力，使變形增大。
[0010] 再從淬火時裝卡方面看，由于錐鉸刀形狀為刃端細、柄端粗，又整體細長，若按現 狀將細的刃端朝下插入工裝架中，則錐鉸的重心在上部，一旦插裝時略有傾斜，加熱時自重 本身就會將細長的錐鉸壓彎，造成較嚴重的變形。
【發明內容】
[0011] 由于錐鉸刀變形后無法校直，因此必須解決淬火時的變形問題。根據其使用時的 發熱程度，從使用性能和形狀特點兩方面著手，擬采用微變形淬火處理工藝。
[0012] 對于手用錐度鉸刀，使用時切削速度慢，發熱量低，因此對其紅硬性可不作要求， 只需保證硬度在63-66HRC即可，這樣就可以通過降低淬火加熱溫度的途徑來減少變形。這 是因為加熱溫度低，奧氏體晶粒細小，增加了塑性變形的抗力；淬火后馬氏體的比容變化 小，相應地減少變形；低的加熱溫度減少了加熱和冷卻時的熱應力，變形減少。一方面，降 低加熱溫度可以有效減小淬火時的變形。經過大量工藝試驗確定淬火溫度范圍為1160~ 1180°C，溫度低于1160°C有時硬度達不到63HRC，而高于1180°C則變形量大。另一方面， 在淬火時裝卡方面，把粗的柄端朝下可有效避免自重壓彎現象。故本發明的具體技術方案 是：
[0013] -種手用錐度銷子鉸刀防變形鹽浴爐淬火工藝，其特征在于，包括去應力、插淬火 架、烘干、預熱、淬火加熱、分級冷卻、清洗、回火、清洗的步驟，具體為：
[0014] 步驟1 :去應力，將待淬火的錐鉸刀豎直放入回火桶中，在井式回火爐500~550°C 保溫3~4h，再空冷去除機加應力；
[0015] 步驟2 :插淬火架，把去除應力的錐鉸刀粗的柄端向下垂直插入淬火架中插正；
[0016] 步驟3 :烘干，將插正的錐鉸刀放入500~550°C的烘干爐烘干，時間30~40min;
[0017] 步驟4 :預熱，包括兩次預熱的步驟，把烘干的一架錐鉸刀放入800~820°C鹽浴爐 進行第一次預熱，預熱時間為30秒+d毫米X(10~15)秒/毫米，其中d為錐鉸刀公稱直 徑；把經過第一次預熱的錐鉸刀直接轉入860~900°C鹽爐中，進行第二次預熱，預熱時間 與第一次預熱時間相同；
[0018] 步驟5 :淬火加熱，把經過第二次預熱的錐鉸刀直接轉入1160~1180°C高溫鹽爐 中進行淬火加熱，淬火加熱時間與第一次預熱相同；
[0019] 步驟6 :分級冷卻，將高溫鹽浴爐中加熱好的錐鉸刀直接轉入580~620°C分級鹽 浴中分級冷卻，分級時間為淬火加熱時間的一半，然后轉入空氣中冷卻；
[0020] 步驟7 :清洗，將分級后冷至室溫的錐鉸刀放入80~100°C熱水槽中清洗干凈；
[0021] 步驟8 :回火，把清洗干凈的錐鉸刀輕輕從淬火架子取出，放入回火桶中，在540~ 550°C硝鹽爐中進行回火；
[0022] 步驟9 :清洗，將回火后的錐鉸刀在80~100°C熱水槽中清洗干凈。
[0023] 進一步的，所述回火的步驟8,重復3次，每次回火后冷卻至室溫才能進行下一次 回火。
[0024] 再進一步的，所述錐鉸刀的硬度為63~65HRC，徑向圓跳動變形量< 0. 25mm。
[0025] 上述步驟依次完成后即可檢驗，檢驗合格后轉機加工工序。
[0026] 與現有技術相比，本發明解決了長期困擾手用錐鉸淬火變形問題，照此工藝執行 結果測試為：錐鉸刀硬度63-65HRC，徑向圓跳動變形量< 0. 25mm，完全達到使用要求，成品 率大幅提高，產品的成本則大幅降低，效果顯著。
【附圖說明】
[0027] 圖1，為現有技術錐鉸刀的形狀示意圖。
[0028] 圖2,為現有技術錐鉸刀插放淬火架示意圖。
[0029] 圖3,為本發明的錐鉸刀插放淬火架示意圖。
[0030] 圖中，1-錐鉸刀、2-淬火架。
【具體實施方式】
[0031] 下面結合附圖進一步詳細說明本發明的實施方式。
[0032] 如圖3所示，為錐度為1 : 50,直徑為08型號的手用銷子鉸刀鹽浴淬火工藝的實 施例。該錐鉸刀材料為W6Mo5Cr4V2,批件數為2000件。熱處理方法為：
[0033] ①淬火過程：把需要淬火的08錐鉸豎直放入回火桶中，在井式回火爐中500~ 550°C保溫3小時，然后出爐空冷；選用合適的淬火架子，把去過應力的錐鉸逐件插入淬火 架子，注意插入時應將柄端向下垂直插入；把插入淬火架中的錐鉸放入500~550°C烘干爐 中烘30分鐘左右，然后取一架子錐鉸放入800~820°C-次預熱爐中預熱，預熱時間120 秒；預熱時間到后再將一次預熱了的錐鉸直接轉入860~900°C的二次預熱爐中繼續保溫 120秒進行第二次預熱，二次預熱完成后直接轉入1160~1180°C的高溫鹽浴爐中保溫120 秒，保溫時間一到，立即將其放入580~620°C分級鹽浴爐中冷卻60秒，然后空冷至室溫，完 成淬火過程。
[0034] 操作時當第一架錐鉸從第一預熱爐取出放入第二預熱爐后，即將第二架已烘干的 錐鉸放入第一預熱爐，待第一架從第二預熱爐取出進入高溫鹽爐，再把第二架放入第二預 熱爐，第三架烘干的錐鉸即可入第一預熱爐，依次連續循環，直至2000件全部淬火完成。
[0035] ②清洗：將已淬火并冷至室溫的錐鉸放入80~100°C熱水槽中清洗干凈。
[0036] ③回火：把洗凈的錐鉸輕輕從淬火架子取出，放入回火桶中，在540~550°C硝鹽 爐中進行回火。每次1小時，共回火3次。注意每次回火后必須冷至室溫才能進行下一次 回火。
[0037] ④清洗：回火完的錐鉸放入80~100°C熱水槽中洗凈。
[0038] ⑤檢驗：抽驗硬度63~65HRC;金相組織：回火彡2級，變形彡0. 25mm
[0039] 本發明，解決了長期困擾手用錐鉸刀淬火變形問題，照此工藝執行結果為：錐鉸刀 硬度63~65HRC，徑向圓跳動變形量彡0. 25mm，完全達到使用要求，測試效果良好。
【主權項】
1. 一種手用錐度銷子鉸刀防變形鹽浴爐淬火工藝，其特征在于，包括去應力、插淬火 架、烘干、預熱、淬火加熱、分級冷卻、清洗、回火、清洗的步驟： 步驟1 :去應力，將待淬火的錐鉸刀豎直放入回火桶中，在井式回火爐500~550 °C保溫 3~4h，再空冷去除機加應力； 步驟2 :插淬火架，把去除應力的錐鉸刀粗的柄端向下垂直插入淬火架中插正； 步驟3 :烘干，將插正的錐鉸刀放入500~550°C的烘干爐烘干，時間30~40min; 步驟4:預熱，包括兩次預熱的步驟，把烘干的一架錐鉸刀放入800~820°C鹽浴爐進行 第一次預熱，預熱時間為30秒+d毫米X(10~15)秒/毫米，其中d為錐鉸刀公稱直徑； 把經過第一次預熱的錐鉸刀直接轉入860~900°C鹽爐中，進行第二次預熱，預熱時間與第 一次預熱時間相同； 步驟5 :淬火加熱，把經過第二次預熱的錐鉸刀直接轉入1160~1180°C高溫鹽爐中進 行淬火加熱，淬火加熱時間與第一次預熱相同； 步驟6 :分級冷卻，將高溫鹽浴爐中加熱好的錐鉸刀直接轉入580~620°C分級鹽浴中 分級冷卻，分級時間為淬火加熱時間的一半，然后轉入空氣中冷卻； 步驟7 :清洗，將分級后冷至室溫的錐鉸刀放入80~100°C熱水槽中清洗干凈； 步驟8 :回火，把清洗干凈的錐鉸刀輕輕從淬火架子取出，放入回火桶中，在540~ 550°C硝鹽爐中進行回火； 步驟9 :清洗，將回火后的錐鉸刀在80~100°C熱水槽中清洗干凈。2. 如權利要求1所述的一種手用錐度銷子鉸刀防變形鹽浴爐淬火工藝，其特征在于： 所述回火的步驟，重復3次，每次回火后冷卻至室溫才能進行下一次回火。3. 如權利要求1或2所述的一種手用錐度銷子鉸刀防變形鹽浴爐淬火工藝，其特征在 于：所述錐鉸刀的硬度為63~65HRC，徑向圓跳動變形量< 0. 25mm。
【專利摘要】本發明提供了一種手用錐度銷子鉸刀防變形鹽浴爐淬火工藝，解決了錐鉸刀變形后無法校直的問題。其淬火工藝步驟，主要包括去應力、插淬火架、烘干、預熱、淬火加熱、分級冷卻、清洗、回火、清洗的步驟；其中所述預熱步驟，為兩次預熱；所述淬火加熱，把經過第二次預熱的錐鉸直接轉入1160～1180℃高溫鹽爐中進行淬火加熱。本發明方法，解決了長期困擾的手用錐鉸淬火變形問題，照所述工藝執行結果錐鉸硬度和徑向圓跳動變形量完全達到使用要求，錐鉸刀成品率大幅提高，產品的成本則大幅降低，工藝效果顯著。
【IPC分類】C21D9/22, C21D1/46, C21D1/18
【公開號】CN105349760
【申請號】CN201510917407
【發明人】余重霞, 崔惠濱, 呂平華, 劉軍, 張相哲
【申請人】陜西渭河工模具有限公司
【公開日】2016年2月24日
【申請日】2015年12月14日