[發明專利]一種整體高速鋼刀具的一次性熱處理方法

有效

• 申請號: 201010526176.2
• 申請日: 2010-11-01
• 公開（公告）號: CN102453797A
• 公開（公告）日: 2012-05-16
• 發明（設計）人: 鄧國軍
• 申請（專利權）人: 貴州航天風華精密設備有限公司
• 主分類號: C21D9/22
• 分類號: C21D9/22;C21D1/18
• 代理公司: 貴陽中新專利商標事務所 52100
• 代理人: 劉楠

技術領域

本發明涉及刀具的熱處理技術領域，特別是涉及一種整體高速鋼刀具的一次性熱處理方法。

背景技術

高速鋼是制造各種刀具的主要材料，主要用于制造切削速度高、切削量大、力學性能高或尺寸大、形狀復雜的刀具，如鉸刀、銑刀、锪鉆、鏜刀和鉆頭等。常用的有鎢系和鎢鉬系，典型牌號為W₁₈Cr₄V（簡稱W18）和W₆Mo₅Cr₄V₂（簡稱M2）。用整體高速鋼制造的刀具，要求刃部硬度HRC63～66，柄部硬度HRC30～45。

對刃部和柄部要求不同硬度值的整體高速鋼刀具，目前采用的方法是先對刃部進行局部淬火和經過3～4次回火，刃部硬度合格后，再對柄部進行不完全淬火和中溫回火，達到柄部硬度要求。采用目前的方法雖然能夠滿足生產，但存在如下缺點：1)對尺寸較小的刀具，經熱處理后達到兩種硬度要求是比較困難的；2)柄部熱處理時，為防止熱量傳入刃部而降低硬度，要求操作時嚴格控制刀具的加熱位置、加熱時間和冷卻，因此工作難度大，技能要求高，刀具質量難以控制；3)柄部熱處理時用910℃加熱保溫，易降低刀具的紅硬性。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供一種整體高速鋼刀具的一次性熱處理方法，采用該方法無需對刀具的刃部和柄部分別進行熱處理，只需一次熱處理和3～4次回火即可滿足刃部硬度和柄部硬度的不同要求。

為了解決上述技術問題，本發明采用如下的技術方案：

本發明整體高速鋼刀具的一次性熱處理方法，包括如下步驟：

（1）除油：將刀具放入除油槽中除油后擦洗表面，清洗；

（2）烘干：刀具在150～250℃溫度下加熱烘干；

（3）預熱：將刀具整體浸入820～860℃的中溫鹽浴中充分預熱，預熱時間不少于淬火時間的2倍；充分預熱后的刀具可以有效減少淬火時間，降低刀具變形；

（4）淬火：刀具預熱后，迅速將刃部浸入高溫鹽浴中進行淬火加熱，W18刀具的鹽浴加熱溫度為1280±10℃，M2刀具的鹽浴加熱溫度為1220±10℃，淬火保溫時間按t_z=40+δD計算，保溫結束后，將刀具全部浸入鹽浴中對刀具柄部快速加熱，直徑低于10mm的刀具浸入1～3秒后立即取出，直徑在10～20mm的刀具浸入3～10秒后取出，直徑大于20mm的刀具浸入10～20秒后取出；

其中，t_z：淬火保溫時間，單位為秒，?40：淬火保溫時間基數，單位為秒；δ：淬火保溫時間系數，單位為秒/mm，取10～15秒/mm；D：刀具的有效厚度或直徑，單位為mm；

（5）冷卻：刀具淬火加熱后立即進入600～640℃的低溫鹽浴中冷卻1～3分鐘，然后在空氣中冷卻至室溫；

（6）冷卻后的刀具用熱水清洗；

（7）回火：在560±10℃溫度下回火3～4次，每次保溫時間60～120分鐘，每次回火必須空氣冷卻至室溫；

（8）后繼加工：回火后的刀具進行后繼加工。

上述熱處理方法中，在進行除油處理時，將刀具放入化學除油槽中，在70～90℃下浸泡15～30分鐘，擦洗表面，轉入80～100℃熱水槽中清洗，最后用冷水清洗。

上述化學除油槽的優選配方為：氫氧化鈉6～10％，碳酸鈉3～6％，硅酸鈉1～3％，余量為水，含量為質量百分含量。

前述熱處理方法中所述的清洗是在80～100℃的熱水槽中清洗10～20分鐘。

與現有技術相比，本發明只需一次熱處理就能同時滿足刀具刃部和柄部的硬度要求，不需專門對柄部進行二次熱處理，能夠縮短工藝同期，提高生產效率，降低能耗，本發明方法操作簡單，刀具熱處理質量易于控制，對刀具本身的性能基本無影響。

附圖說明

圖1為M2材料加工制造的锪鉆示意圖；

圖2為W18材料加工制造的锪鉆示意圖；

圖3為M2材料加工制造的立銑刀示意圖；

圖4為圖3柄部局部剖視圖。

具體實施方式

實施例1：M2材料锪鉆熱處理（如圖1所示，Ф1＝5.5mm，Ф2＝12mm，Ф3＝8mm，L1＝12mm，L2＝10mm，L3＝60mm）

（1）除油：將锪鉆放入80℃的化學除油槽中浸泡15分鐘后用棉紗擦洗，然后用90℃熱水清洗，最后用冷水清洗；化學除油槽配方為：氫氧化鈉8％，碳酸鈉4％，硅酸鈉2％，余量為水；