有利于熱處理中馬氏體化的車(chē)刀生產(chǎn)步驟的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種有利于熱處理中馬氏體化的車(chē)刀生產(chǎn)步驟，包括順序進(jìn)行的毛坯下料、鍛造、切削加工、熱處理和磨削加工，所述毛坯為W2MoCr4V2Co8高速工具鋼，所述熱處理包括順序進(jìn)行的預(yù)熱、加熱保溫、淬火和回火，所述預(yù)熱采用分階段逐漸升溫進(jìn)行，所述鍛造與切削加工之間還包括退火步驟，所述退火步驟為將鍛造得到的毛坯分步加熱，所述回火后續(xù)還包括冷處理前預(yù)處理、冷處理和水浴回火步驟。本工藝路線簡(jiǎn)單，熱處理效果好，馬氏體化好，得到的車(chē)刀硬度值可達(dá)72HRC以上，且具有良好的耐磨性和熱硬性。
【專(zhuān)利說(shuō)明】有利于熱處理中馬氏體化的車(chē)刀生產(chǎn)步驟

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于車(chē)床刀具加工制造工藝領(lǐng)域，特別是涉及一種有利于熱處理中馬氏體化的車(chē)刀生產(chǎn)步驟。

【背景技術(shù)】
[0002]在機(jī)械加工行業(yè)中車(chē)床被認(rèn)為是所有設(shè)備的工作“母機(jī)”。車(chē)床主要用于加工軸、盤(pán)、套和其他具有回轉(zhuǎn)表面的工件，以圓柱體為主，是機(jī)械制造和修配工廠中使用最廣的一類(lèi)機(jī)床，車(chē)刀是用于車(chē)削加工的、具有一個(gè)切削部分的刀具。車(chē)刀是切削加工中應(yīng)用最廣的刀具之一。
[0003]隨著現(xiàn)代制造技術(shù)的發(fā)展，高速鋼車(chē)刀在切削加工中被廣泛使用，使用過(guò)程中車(chē)刀的切削部分要承受很大的壓力、摩擦、沖擊并工作在較高的溫度下，這使得高速鋼車(chē)刀較易出現(xiàn)磨損、刀刃彎曲、車(chē)刀轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)強(qiáng)和沖擊缺口等不利于加工質(zhì)量的情況。如何進(jìn)一步優(yōu)化現(xiàn)有技術(shù)中的有利于熱處理中馬氏體化的車(chē)刀生產(chǎn)步驟是進(jìn)一步提高車(chē)刀質(zhì)量的關(guān)鍵所在。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)上述高速鋼車(chē)刀較易出現(xiàn)磨損、刀刃彎曲、車(chē)刀轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)強(qiáng)和沖擊缺口等不利于加工質(zhì)量的情況。如何進(jìn)一步優(yōu)化現(xiàn)有技術(shù)中的有利于熱處理中馬氏體化的車(chē)刀生產(chǎn)步驟是進(jìn)一步提高車(chē)刀質(zhì)量的關(guān)鍵所在的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種有利于熱處理中馬氏體化的車(chē)刀生產(chǎn)步驟。
[0005]針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明提供的有利于熱處理中馬氏體化的車(chē)刀生產(chǎn)步驟通過(guò)以下技術(shù)要點(diǎn)來(lái)達(dá)到發(fā)明目的:有利于熱處理中馬氏體化的車(chē)刀生產(chǎn)步驟，包括順序進(jìn)行的毛坯下料、鍛造、切削加工、熱處理和磨削加工，所述毛坯為W2MoCr4V2Co8高速工具鋼，所述熱處理包括順序進(jìn)行的預(yù)熱、加熱保溫、淬火和回火，所述鍛造與切削加工之間還包括退火步驟，所述退火步驟為將鍛造得到的毛坯分步加熱:即從常溫加熱至600-650°C保溫不少于lOmin、繼續(xù)加熱至850-860°C保溫不少于20min后緩慢冷卻，以上加熱的升溫速度不大于25°C /h，所述回火步驟有多個(gè)單步回火組成，每個(gè)單步回火均為將上個(gè)步驟得到的毛坯加熱至500-55(TC，保溫不少于0.8h后空冷或油冷，且所述空冷和油冷的冷卻速度不大于250C /s，所述淬火為油冷，所述回火工序后續(xù)還包括冷處理步驟，所述冷處理步驟與回火工序之間還包括冷處理前預(yù)處理，冷處理后續(xù)還包括水浴回火，所述冷處理為將上階段得到的毛坯進(jìn)行-80至-150°C的液氮冷處理，所述冷處理前預(yù)處理為90-100°C水煮不少于40min或低溫回火不少于lh，所述水浴回火為將上個(gè)工序得到的毛坯水煮不少于1.5h。
[0006]更進(jìn)一步的技術(shù)方案為:
所述切削加工和熱處理之間還包括清洗步驟，所述清洗步驟包括順序進(jìn)行的去油清洗工序和烘干工序。
[0007]所述淬火和回火還包括順序進(jìn)行的除油清洗工序、干燥工序和檢查工序。
[0008]所述緩慢冷卻為爐冷或油冷，且冷卻速度不大于30°C /h。
[0009]本發(fā)明具有以下有益效果:
1、本工藝路線簡(jiǎn)單，設(shè)置的退火步驟旨在軟化鍛造后得到的毛坯的硬度，以提高其機(jī)械加工性能，便于后續(xù)的切削加工。退火步驟分布加熱、加熱溫度和保溫時(shí)間的限定，旨在減少毛坯在熱處理過(guò)程中毛坯的加熱變形、開(kāi)裂的程度和可能性、材料的脫碳量，保證后續(xù)得到的車(chē)刀的質(zhì)量；同時(shí)通過(guò)以上工藝的退火處理，可使得退火后的毛坯硬度值在260HBW以下；同時(shí)由于提供的退火溫度較高，相較于現(xiàn)有技術(shù)，在取得同等退火效果的同時(shí)耗時(shí)僅為現(xiàn)有技術(shù)的三分之二，以上分布進(jìn)行的退火步驟，還有利于車(chē)刀的生產(chǎn)效率。
[0010]2、通過(guò)設(shè)置的多個(gè)單步回火組成的回火步驟，可實(shí)現(xiàn)淬火完成后毛坯中存在的殘余奧氏體在500-550°C的溫度下不斷分解及碳化物彌散硬化，經(jīng)過(guò)多次單步回火后毛坯的金相組織中殘留奧氏體含量可大大降低，最后得到為回火馬氏體、細(xì)顆粒剩余碳化物及少量殘余奧氏體的金相組織，這樣，將經(jīng)過(guò)淬火得到的毛坯硬度值提高到65-72HRC，便于提高車(chē)刀的硬度和耐磨性，利于車(chē)刀的使用壽命。
[0011]3、設(shè)置的冷處理、冷處理前預(yù)處理和水浴回火步驟中，液氮冷處理用于殘余奧氏體的馬氏體轉(zhuǎn)化；冷處理前預(yù)處理用于消除部分淬火內(nèi)應(yīng)力，以使得殘余奧氏體趨于穩(wěn)定，這樣穩(wěn)定的殘余奧氏體可吸收馬氏體的急劇膨脹能量，減小殘余奧氏體馬氏體化的相變應(yīng)力，以達(dá)到減小冷處理脆裂的可能性；設(shè)置的水浴回火用于消除大部分冷處理殘余應(yīng)力。以上設(shè)置可使得處理完成的車(chē)刀中奧氏體保持量為2-5%，車(chē)刀中內(nèi)應(yīng)力小，便于成倍提升車(chē)刀的使用壽命。

【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，但是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)不僅限于以下實(shí)施例。
[0013]實(shí)施例1:
有利于熱處理中馬氏體化的車(chē)刀生產(chǎn)步驟，包括順序進(jìn)行的毛坯下料、鍛造、切削加工、熱處理和磨削加工，所述毛坯為W2MoCr4V2Co8高速工具鋼，所述熱處理包括順序進(jìn)行的預(yù)熱、加熱保溫、淬火和回火，所述鍛造與切削加工之間還包括退火步驟，所述退火步驟為將鍛造得到的毛坯分步加熱:即從常溫加熱至600-650°C保溫不少于lOmin、繼續(xù)加熱至850-860°C保溫不少于20min后緩慢冷卻，以上加熱的升溫速度不大于25V /h，所述回火步驟有多個(gè)單步回火組成，每個(gè)單步回火均為將上個(gè)步驟得到的毛坯加熱至500-550°C，保溫不少于0.Sh后空冷或油冷，且所述空冷和油冷的冷卻速度不大于25°C /s，所述淬火為油冷，所述回火工序后續(xù)還包括冷處理步驟，所述冷處理步驟與回火工序之間還包括冷處理前預(yù)處理，冷處理后續(xù)還包括水浴回火，所述冷處理為將上階段得到的毛坯進(jìn)行-80至_150°C的液氮冷處理，所述冷處理前預(yù)處理為90-100°C水煮不少于40min或低溫回火不少于lh，所述水浴回火為將上個(gè)工序得到的毛坯水煮不少于1.5h。
[0014]本發(fā)明提供的車(chē)刀加熱工藝工序簡(jiǎn)單，設(shè)置的退火步驟旨在軟化鍛造后得到的毛坯的硬度，以提高其機(jī)械加工性能，便于后續(xù)的切削加工。退火步驟分布加熱、加熱溫度和保溫時(shí)間的限定，旨在減少毛坯在熱處理過(guò)程中毛坯的加熱變形、開(kāi)裂的程度和可能性、材料的脫碳量，保證后續(xù)得到的車(chē)刀的質(zhì)量；同時(shí)通過(guò)以上工藝的退火處理，可使得退火后的毛坯硬度值在260HBW以下；同時(shí)由于提供的退火溫度較高，相較于現(xiàn)有技術(shù)，在取得同等退火效果的同時(shí)耗時(shí)僅為現(xiàn)有技術(shù)的三分之二，以上分布進(jìn)行的退火步驟，還有利于車(chē)刀的生產(chǎn)效率。
[0015]通過(guò)設(shè)置的多個(gè)單步回火組成的回火步驟，可實(shí)現(xiàn)淬火完成后毛坯中存在的殘余奧氏體在500-550°C的溫度下不斷分解及碳化物彌散硬化，經(jīng)過(guò)多次單步回火后毛坯的金相組織中殘留奧氏體含量可大大降低，最后得到為回火馬氏體、細(xì)顆粒剩余碳化物及少量殘余奧氏體的金相組織，這樣，將經(jīng)過(guò)淬火得到的毛坯硬度值提高到65-72HRC，便于提高車(chē)刀的硬度和耐磨性，利于車(chē)刀的使用壽命。
[0016]設(shè)置的冷處理、冷處理前預(yù)處理和水浴回火步驟中，液氮冷處理用于殘余奧氏體的馬氏體轉(zhuǎn)化；冷處理前預(yù)處理用于消除部分淬火內(nèi)應(yīng)力，以使得殘余奧氏體趨于穩(wěn)定，這樣穩(wěn)定的殘余奧氏體可吸收馬氏體的急劇膨脹能量，減小殘余奧氏體馬氏體化的相變應(yīng)力，以達(dá)到減小冷處理脆裂的可能性；設(shè)置的水浴回火用于消除大部分冷處理殘余應(yīng)力。以上設(shè)置可使得處理完成的車(chē)刀中奧氏體保持量為2-5%，車(chē)刀中內(nèi)應(yīng)力小，便于成倍提升車(chē)刀的使用壽命。
[0017]實(shí)施例2:
本實(shí)施例在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上作進(jìn)一步限定，為防止在機(jī)械加工過(guò)程中毛坯上沾染的油潰對(duì)熱處理造成影響，影響產(chǎn)品的最終品質(zhì)，所述切削加工和熱處理之間還包括清洗步驟，所述清洗步驟包括順序進(jìn)行的去油清洗工序和烘干工序。
[0018]進(jìn)一步的所述淬火和回火還包括順序進(jìn)行的除油清洗工序、干燥工序和檢查工序。設(shè)置的檢查工序?yàn)闄z查毛坯的淬火質(zhì)量，如外觀的裂紋和熱變形、淬火均勻程度觀察，以避免不符合質(zhì)量要求的毛坯進(jìn)入下一步加工而浪費(fèi)加工資源。
[0019]為防止毛還在冷卻過(guò)程中被氧化和防止冷卻速度過(guò)快影響毛還的硬度值和內(nèi)應(yīng)力，所述緩慢冷卻為爐冷或油冷，且冷卻速度不大于30°C /h。
[0020]以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作的進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，不能認(rèn)定本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】只局限于這些說(shuō)明。對(duì)于本發(fā)明所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明的技術(shù)方案下得出的其他實(shí)施方式，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.有利于熱處理中馬氏體化的車(chē)刀生產(chǎn)步驟，包括順序進(jìn)行的毛坯下料、鍛造、切削加工、熱處理和磨削加工，其特征在于，所述毛坯為W2MoCr4V2Co8高速工具鋼，所述熱處理包括順序進(jìn)行的預(yù)熱、加熱保溫、淬火和回火，所述鍛造與切削加工之間還包括退火步驟，所述退火步驟為將鍛造得到的毛坯分步加熱:即從常溫加熱至600-650°C保溫不少于lOmin、繼續(xù)加熱至850-860°C保溫不少于20min后緩慢冷卻，以上加熱的升溫速度不大于25°C /h，所述回火步驟有多個(gè)單步回火組成，每個(gè)單步回火均為將上個(gè)步驟得到的毛坯加熱至500-5500C，保溫不少于0.8h后空冷或油冷，且所述空冷和油冷的冷卻速度不大于25°C /s,所述淬火為油冷，所述回火工序后續(xù)還包括冷處理步驟，所述冷處理步驟與回火工序之間還包括冷處理前預(yù)處理，冷處理后續(xù)還包括水浴回火，所述冷處理為將上階段得到的毛坯進(jìn)行-80至-150°C的液氮冷處理，所述冷處理前預(yù)處理為90-100°C水煮不少于40min或低溫回火不少于lh，所述水浴回火為將上個(gè)工序得到的毛坯水煮不少于1.5h。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有利于熱處理中馬氏體化的車(chē)刀生產(chǎn)步驟，其特征在于，所述切削加工和熱處理之間還包括清洗步驟，所述清洗步驟包括順序進(jìn)行的去油清洗工序和烘干工序。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有利于熱處理中馬氏體化的車(chē)刀生產(chǎn)步驟，其特征在于，所述淬火和回火還包括順序進(jìn)行的除油清洗工序、干燥工序和檢查工序。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有利于熱處理中馬氏體化的車(chē)刀生產(chǎn)步驟，其特征在于，所述緩慢冷卻為爐冷或油冷，且冷卻速度不大于30°C /h。
【文檔編號(hào)】B23P15/30GK104227363SQ201410365749
【公開(kāi)日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2014年7月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月30日
【發(fā)明者】吳光武 申請(qǐng)人:成都興博達(dá)精密機(jī)械有限公司