鋼刀是屠宰設備的關鍵刀具，原采用國外進口材料DIN1.4112鋼制作。為實現(xiàn)國產(chǎn)化，采用9Cr18馬氏體不銹鋼代替進口鋼材。鋼刀尺寸為553mm×211mm x8mm， 其結(jié)構(gòu)簡圖如圖6-29 所示。技術要求為：硬度54 ～58HRC，E 面平面度誤差<0.025mm，其淬火工藝如圖6-30所示。生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)，鋼刀熱處理后，金相組織為隱晶馬氏體+碳化物+殘留奧氏體，硬度為58HRC左右，符合技術要求；但鋼刀淬火后變形嚴重超差，E面下凹，F(xiàn)面凸起，翹曲變形量達2.8mm，造成不少工件失效報廢。

檢驗發(fā)現(xiàn)，鋼刀在X一X方向變形達2.8mm，在H一H方向變形為1mm。分析認為，刀具淬火時，刃口E面冷卻速度快，過冷奧氏體先達到 Ms點發(fā)生馬氏體轉(zhuǎn)變，體積脹大，而刃口F面內(nèi)側(cè)在E面膨脹作用下產(chǎn)生拉應力，E面膨脹時因受到F面內(nèi)側(cè)限制形成壓應力，使鋼刀發(fā)生翹曲變形，刃口E面下凹，F(xiàn)面凸起。為防止鋼刀翹曲變形超差失效，提出鋼刀預彎曲一淬火一矯正回火處理工藝改進試驗，效果良好。

9Cr18鋼刀加工流程為：鍛造一退火一機加工一預彎曲處理一淬火一回火一精磨一成品。主要熱處理工藝改進措施如下：

(1)熱應力預彎曲，工藝為750℃x2h，保護加熱；應使工件均勻加熱，消除加工應力。

(2)6000C空冷處理，目的是增大刃口E面與F面誤差，增大熱應力，使熱應力預彎曲符合要求指標。

(3)經(jīng)上述處理后，鋼刀在X一X方向熱應力翹曲變形為2.Smm左右，在H一H方向變形為0.7mm左右，刃口E面凸起，F(xiàn)面下凹，和組織應力產(chǎn)生的變形方向相反。此后，將9Cr18鋼刀用螺栓固定于仿形夾具上，進行保護氣氛定形處理，使工件內(nèi)應力消除，但預彎曲變形保留。

(4)淬火。鋼刀預彎曲處理后淬火，工件變形大大減少，F(xiàn)面凸起約為0.3 - 0.4mm。

(5)矯正回火。將淬火后刀具夾緊，夾具是專用設計的；利用回火時工件的自回復作用，使鋼刀變形進一步減少。生產(chǎn)操作要點是：①鋼刀要在專用夾具夾緊；②淬火并夾緊后立即回火，回火工藝為：油溫22W x3h回火。處理后，工件變形微小，符合技術要求，并可防止鋼刀因應力大出現(xiàn)碎裂失效弊病，產(chǎn)品質(zhì)量明顯改善。

9Cr18鋼刀采用上述改進熱處理工藝生產(chǎn)后，鋼刀強度、硬度及耐蝕性優(yōu)良，并且變形微小，E面平面度誤差<0.025mm，滿足工件尺寸精度及公差要求。