[發明專利]一種超薄形高強度刃具的淬火矯直工藝

有效

• 申請號: 201310681922.9
• 申請日: 2013-12-13
• 公開（公告）號: CN103695622A
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發明（設計）人: 陳子宏;劉念;杜濤;甘曉龍;岳江波
• 申請（專利權）人: 武漢鋼鐵（集團）公司
• 主分類號: C21D9/00
• 分類號: C21D9/00;C21D1/673
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 鐘鋒

技術領域

本發明屬于金屬材料熱處理工藝領域，具體涉及一種超薄形高強度刃具的淬火矯直工藝。

背景技術

許多高強度刃具鋼都要求具有很高的硬度、強度、韌性和耐磨性，因此其成分設計上碳含量很高，有的在0.8％以上。傳統的淬火工藝往往單純地追求高硬度和紅硬性，采用水、鹽液、堿液作為淬火介質，這樣常常帶來刃具韌性的不足，造成早期失效；此外受到設備條件的限制，在無保護氣氛下的加熱和淬火也會帶來嚴重的氧化脫碳影響刃具性能和脫碳，這必然造成刃具的硬度降低，達不到要求的高硬度(60～64HRC)，即使采取油淬，雖可以防止脫碳，但是淬火強度不夠，也導致達不到高硬度。超薄形高強度刃具無論采取上述哪種工藝，在淬火過程中由于其內部產生的應力將導致刃具變形，因此必須采取矯直工藝。

發明內容

本發明針對現有技術的不足，目的在于提供一種超薄形高強度刃具的淬火矯直工藝。

為了達到上述目的，本發明的技術方案為：

一種超薄形高強度刃具的淬火矯直工藝，包括如下步驟：

（1）利用多段式加熱爐對超薄形高強度刃具進行加熱：首先設定多段式加熱爐各段的溫度和刃具在加熱爐各段停留的時間；再向所述多段式加熱爐內通入保護氣體，待多段式加熱爐內空氣被完全驅散后，將刃具放入多段式加熱爐進行加熱處理；

（2）利用液壓淬火機對超薄形高強度刃具進行淬火矯直處理，所述液壓淬火機設有上壓頭、底座及用于連接上壓頭和底座的軟連接密封件，所述上壓頭和底座的內部分別設有循環冷卻水通路，所述密封件上均勻布滿用于通保護氣體的氣孔；所述淬火矯直處理的具體操作為：首先打開液壓淬火機上壓頭和底座的循環冷卻水，設定循環冷卻水的流量，然后通過液壓淬火機密封件上的氣孔向上壓頭和底座之間的中間空隙通入保護氣體，再將步驟（1）加熱完成的刃具平放于液壓淬火機中，啟動液壓開關，液壓淬火機壓緊刃具進行淬火矯直處理；

（3）待刃具冷卻變黑后打開液壓淬火機，取出刃具。

上述方案中，所述保護氣體為氮氣或氬氣。

上述方案中，所述上壓頭和底座是由高強度的材料制備而成；上述高強度的材料為高碳合金鋼。

上述方案中，所述上壓頭上設有上壓頭進水管和上壓頭出水管，所述底座上設有底座進水管和底座出水管，所述上壓頭進水管的管徑比所述上壓頭出水管的管徑小，所述底座進水管的管徑比所述底座出水管的管徑小。

上述方案中，所述液壓淬火機上壓頭和底座的循環冷卻水的進水流量為40～80L/min。

本發明中，所述循環冷卻水的流量需根據刃具質量、傳熱系數（受刃具與液壓淬火機的接觸面積和材質影響）、刃具需要的冷卻速度（℃/s）和水的比熱進行設定，且該流量無法理論精確計算之，還需參照經驗設定，循環冷卻水的流量決定了刃具的淬火強度、硬度和韌性，流量過大，刃具硬度高韌性不足，流量過低刃具硬度不夠，因此通過循環冷卻水流量控制，可使刃具淬火后的韌性和硬度靈活控制。

本發明中，液壓淬火機的上壓頭和底座要采用高強度材料，如高碳合金鋼。如果材料強度不夠，壓緊淬火時在高溫刃具的影響下會磨損或產生凹坑，從而使刃具與之接觸不良，影響傳熱效果，導致淬火強度降低，刃具性能達不到預期效果。

本發明工藝的實施現場需通風良好，加熱爐和液壓淬火機旁邊要安放鼓風機，防止保護氣體溢出聚集造成人員窒息。

本發明的有益效果是：

（1）本發明采用多段式加熱爐對刃具進行加熱，多段式加熱爐內通保護氣體，使刃具在保護氣氛下進行加熱，可以有效解決刃具的高溫脫碳問題；

（2）本發明使用液壓淬火機淬火，其上壓頭和底座的內部均通有冷卻水作為淬火的冷卻介質，上壓頭和底座之間的空隙間充滿保護氣體以防止刃具被氧化脫碳影響刃具性能，超薄形高強度刃具在淬火的同時，液壓淬火機上壓頭和底座壓緊刃具可以同步實施對刃具的矯直，由于刃具淬火是在液壓壓緊狀態下完成的，其內部應力被均勻分布，不會造成刃具的變形，因此可以有效解決刃具因內部應力導致的變形問題。

（3）采用本發明工藝得到的超薄形高強度刃具淬火后既保持高硬度，還保持強韌性。

附圖說明

圖1為液壓淬火機示意圖。

圖2為液壓淬火機側視圖。

圖中，1為液壓缸，2為上支座，3為導向桿，4為上壓頭，5為上壓頭出水管，6為上壓頭進水管，7為底座進水管，8為底座出水管，9為工件（刃具），10為底座，11為密封件，12和13為流量表。

具體實施方式