高速鋼製高精度圓刀片熱處理工藝

為(wei) 滿足國際刀具市場的需要，南京冶金機械刀片廠開發了HSS鋼製大圓刀，外徑200∼400mm、厚度5∼10mm、內(nei) 孔145∼254mm；要求硬度62.5∼64HRC；平麵度、平行度≤0.002mm、直角度≤0.005mm。φ310mm×5mm×180mm。此刀很少單片使用，大多成組使用，如某數控機床上一組裝30片同時切削，所以精度要求非常高，國內(nei) 一般廠望而卻步，不敢接單，我們(men) 迎難而上，攻克一個(ge) 又一個(ge) 難關(guan) ，現已投入批量生產(chan) 。現將圓刀片鹽浴淬火工藝簡介如下，不妥之處，請批評指正。

1.鍛後退火

一批刀片材料一定要同爐號，以保證熱處理工藝的一致性、穩定性。鍛後應及時退火，工藝為(wei) （850∼860℃）×（3∼3.5h），爐冷至750℃等溫：（730∼740℃）×（3∼4h），爐冷至500℃出爐空冷，不要打開箱蓋，待工件冷到300℃以下再打開箱蓋緩冷。退火後硬度≤255HBW。應嚴(yan) 格退火工藝，防止氧化脫碳及碳化物穩定化等問題的產(chan) 生，如果退火質量不好，不僅(jin) 會(hui) 影響熱處理質量，還會(hui) 波及企業(ye) 聲譽。

2.鹽浴淬火工藝

（1）鐵絲(si) 拴紮

說起來挺簡單，但很有學問，用5∼6股22號細鐵絲(si) 綁紮，切不可用粗鐵絲(si) 。應為(wei) 細鐵絲(si) 塑性好，在高溫加熱下它緊貼刀片表麵，在加熱及隨後的進出爐時，刀片不會(hui) 擺動，是麵接觸，而單根粗鐵絲(si) 跟刀片是點接觸，圓刀在提起放下過程中，肯定會(hui) 晃動，加大變形。雖不能說細節決(jue) 定成敗，但此舉(ju) 確實管用。

（2）去應力

在井式爐中進行，工藝為(wei) ：（450∼500℃）×4h。

（3）預熱

以下均以φ310mm×5mm×180mm（內(nei) 孔）為(wei) 例。預熱工藝為(wei) 900℃×6min40s，每串掛3片，爐中放兩(liang) 串，中溫鹽浴的配方（質量分數）：70%BaCl2+30%NaCl。

（4）加熱

高溫鹽浴為(wei) 100% BaCl2，加熱溫度為(wei) 1195∼1200℃，加熱時間為(wei) 3min20s，爐內(nei) 放一串。

（5）冷卻

先在500∼560℃的中性鹽中分級，然後再到240∼280℃的硝鹽中作第二次分級。中性鹽浴的配方為(wei) ：50%CaCl2+30%BaCl2+20%NaCl；等溫硝鹽的配方為(wei) ：50%KNO3+50%NaNO2，爐前金相控製在11∼10級，碳化物溶解一般即可。M2鋼製圓刀淬火金相如圖2所示，淬火後硬度64∼64.5HRC。

（6）壓平

待工件冷到240∼280℃時出爐，立即剪去鐵絲(si) ，去除鹽漬，上液壓機壓平。

（7）清洗

將冷到室溫的刀片，從(cong) 液壓機上取下放到熱水中洗幹淨，並用冷水進一步衝(chong) 洗後烘幹。

（8）預回火

將洗淨、烘幹的刀片夾直，螺釘不要擰得太緊，在井式爐中施以（380∼400℃）×（3∼4h）回火，出爐後立即擰緊螺帽。

（9）回火

550℃×1.5h×3次硝鹽回火，回火後硬度65∼65.5HRC。

（10）調整硬度

580℃×1.5h×1次回火後硬度為(wei) 63∼64HRC。

（11）檢驗

逐一檢查彎曲度、抽檢硬度和金相。由於(yu) 是同爐號投料，加上嚴(yan) 格的工藝紀律，終檢合格率達100%。

（12）最終去應力

由於(yu) 成品精度要求非常高，粗磨後留0.10∼0.15mm精磨量，在空氣爐中去應力：260℃×4h。

3.問題討論

對於(yu) M2鋼如果用1175∼1180℃加熱淬火，550℃×1.5h×3次回火，也能得到62.5∼64HRC的合格硬度，但實踐證明，用1195∼1200℃淬火，550℃+580℃回火好，兩(liang) 者硬度、彎曲度都相同，但後者耐磨性高、壽命長。

世上無難事，隻怕有心人。在硬度要求很窄、精度要求很高的苛刻條件下，南京冶金機械刀片廠通過創新改革，攻克了高速鋼高精度圓刀片生產(chan) 一道道難關(guan) ，滿足了國外商人的要求，為(wei) 國爭(zheng) 光，為(wei) 行業(ye) 爭(zheng) 氣。