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        高速工具鋼的熱處理

        文章出處:青島豐東熱處理責任編輯:熱處理設備小許查看手機網址
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        人氣:-發表時間:2017-03-28 10:00【

        高速工具鋼中含有大量的鎢、鉬、鉻、釩等合金元素,當加熱溶入奧氏體時,使碳在γ-Fe中的最大固溶度點E顯著左移,因此高速工具鋼鑄態組織中出現了萊氏體組織,屬萊氏體鋼。高速工具鋼的鑄態組織共晶碳化物呈魚骨狀分布。魚骨狀的共晶碳化物硬而脆,不能用熱處理方法去除,必須通過高溫軋制和鍛壓的方法將其粉碎并使其重新分布。不經鍛壓的高速工具鋼,將使刃具的強度、硬度、耐磨性、熱硬性下降,淬火時易變形和開裂,使用時容易崩刃和磨損。因此高速工具鋼在出廠時應規定級別,檢驗碳化物分布的不均勻度。

        1)高速工具鋼的退火。由于高速工具鋼的奧氏體穩定性很好,因此鍛造后空冷也會出現馬氏體組織,硬度較高。為消除鍛造應力,降低硬度,改善可加工性,并為淬火做組織準備,必須進行球化退火。生產中常采用等溫球化退火(加熱至860~ 880℃保溫,快冷至720~ 750℃等溫,500℃以下出爐空冷),退火后的組織為索氏體及粒狀碳化物,硬度為207~255HBW。

        2)高速工具鋼的淬火及回火。高速工具鋼的熱硬性通過正確的淬火和回火處理后才能夠顯現出來。高速工具鋼屬于高合金工具鋼,組織中的各種碳化物,其分解溫度和溶入奧氏體的溫度都很高,所以高速工具鋼的淬火加熱溫度較高,一般為1200~1300℃。由于高速工具鋼的塑性及導熱性差,若從室溫直接加熱到淬火溫度,會引起較大的熱應力,從而導致變形和開裂,因此必須在800~850℃進行預熱,然后再加熱到淬火溫度。

        兩次預熱。為防止刃具表面氧化、脫碳,通常采用鹽浴爐加熱,淬火冷卻一般采用油冷淬火或鹽浴爐分級淬火。高速工具鋼淬火后的正常組織為隱針狀的馬氏體、粒狀碳化物及20%~25%的殘留奧氏體。為了消除淬火應力,穩定組織,減少殘留奧氏體量,達到所要求的性能指標,高速工具鋼淬火后必須及時進行回火(一般進行兩次)。隨回火溫度提高,開始時硬度是降低的,但回火溫度高于300℃后,隨回火溫度提高,鋼的硬度反而又提高了,這是由于在此溫度下,鎢、釩的碳化物(W2C、VC)開始從馬氏體中析出,形成第二相彌散強化的結果。另外,部分的碳及合金元素從殘留奧氏體中析出,使Ms點升高,則在回火的冷卻過程中殘留奧氏體轉變成馬氏體,也使硬度提高,由此造成鋼的二次硬化。在560℃左右回火后,硬度達到最高值,而當回火溫度高于560℃后,由于碳化物的聚集長大,則回火溫度提高,硬度降低。

        高速工具鋼淬火后殘留奧氏體量多。有時為了減少回火次數,也可在淬火后,立即進行-60~80℃的冷處理,然后再進行一次560℃回火。高速工具鋼淬火、回火后的組織應為細的回火馬氏體、粒狀碳化物和少量的殘留奧氏體,硬度為63~67HRC。

        為了進一步提高高速工具鋼的切削性能和使用壽命,可在淬火、回火后進行某些化學熱處理,如氮碳共滲、硫氮共滲、蒸汽處理,表面氣相沉積等處理,以提高刃具的抗咬合性能、硬度和降低摩擦因數。

        此文關鍵字:熱處理

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