高速鋼刀具終熱處理完工后,由于刃磨成形,改變了表面應(yīng)力狀態(tài),降低了刀具在使用過程中的精度和壽命。日本和西方一些國家,在高速鋼刀具刃磨后,再經(jīng)一次高頻感應(yīng)加熱設(shè)備200°C x2h~3h的低溫回火,國內(nèi)有幾家廠也效仿,在高速鋼刀具包裝前用感應(yīng)加熱設(shè)備補充一次200°C x2h的回火。此舉能穩(wěn)定刀具尺寸,并能提高其耐磨性。
1)低溫回火對刀具尺寸變化的影響。用M2鋼制成與M5齒輪滾刀類似形狀的試樣,經(jīng)常規(guī)淬火、回火、磨削,再熱處理后,測量內(nèi)孔尺寸與表面應(yīng)力的變化。淬火后刀具表面產(chǎn)生張應(yīng)力,回火后張應(yīng)力接近于零。磨削時改變了表面狀態(tài),使表面產(chǎn)生壓應(yīng)力,再熱處理時應(yīng)力顯著減小。此后殘余應(yīng)力逐漸穩(wěn)定。沒有再熱處理的,磨削層中殘余應(yīng)力隨著時間的改變,也逐漸變小。但此再經(jīng)過熱處理的殘余應(yīng)力要高。
2) 再處理刀對具硬度的影響。用小10mm x20mm 的W18鋼試樣4件,鹽浴處理1 280℃x3min,于580 -620℃中性鹽分級3min 后空冷,550 -560℃x 1h ×3次回火,磨削量為0.3mm,表面粗糙度為Ra=3.2,磨削后測維氏硬度。然后經(jīng)200攝氏度 x2h再熱處理,待冷卻至室溫后再進行硬度檢測,后將表面磨去0.25mm。
試驗結(jié)果表明,經(jīng)再熱處理的試樣,硬度值有一定程度的提高,但是否有普通性,還有待大量的數(shù)據(jù)作論證。把再熱處理后的試樣,再在560℃x lh 回火,其硬度下降到接近于再熱處理前的硬度值。
3)再熱處理對刀具耐磨性的影響。用小100mm、M2.5、A級精度的W18鋼一行切削試驗。切削液為L-AN32全損耗系統(tǒng)用油,被切削材料為180 - 200HBW 的45 鋼,切削速度V = 20m/min,轉(zhuǎn)速n =1.9r/min, 圓周進給量0.3mm(雙行程),徑向進給量0.024mm,總背吃刀量一次5- 625mm,切削總長度1500mm,切削后測量磨損量經(jīng)再處理的插齒刀磨損量降低了一半。
磨削后的高速鋼工具,已加工為成品,再經(jīng)高頻感應(yīng)加熱設(shè)備200℃x2h的補充熱處理,消除了表面的磨削應(yīng)力,減少了切削時的崩刃現(xiàn)象,另一方面,提高了刀具的表面硬度,是一舉兩得的好事。但國內(nèi)大部分刀具生產(chǎn)廠并不樂意干這樣的事,感應(yīng)加熱設(shè)備廠家通在實驗中總結(jié)了其中有兩個問題有礙推廣:去應(yīng)力處理后刀具表面的顏色起了變化,不論是油回火還是、空氣爐回火,200℃回火都會改變本色;二是增加了工序碰壞齒的幾率。但去應(yīng)力處理還是利大于弊。
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