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机械刀片的热处理工艺方式详解

编辑:河南安恒机械刀片有限公司   时间:2014/07/22   字号:
摘要:机械刀片的热处理工艺方式详解

 

  机械刀片均质退火处理:
  简称均质化处理(Homogenization),系利用在高温进行长时间加热,使内部的化学成分充分扩散,因此又称为『扩散退火』。加热温度会因钢材种类有所差异,大钢锭通常在1200℃至1300℃之间进行均质化处理,高碳钢在1100℃至1200℃之间,而一般铸造或轧延之钢材则在1000℃至1200℃间进行此项热处理。

  机械刀片完全退火处理:
  完全退火处理系将亚共析钢加热至Ac3温度以上30~50℃、过共析钢加热至Ac1温度以上 50℃左右的温度范围,机械刀片在该温度保持足够时间,使成为沃斯田体单相组织(亚共析钢)或沃斯田体加上雪明碳体混合组织后,在进行炉冷使钢材软化,以得到钢材最佳之延展性及微细晶粒组织。

  机械刀片球化退火处理;
  球化退火主要的目的,是但愿藉由热处理使钢铁材料内部的层状或网状碳化物凝结成为球状,使改善钢材之切削机能及加工塑性,特别是高碳的工具钢更是需要此种退火处理。常见的球化退火处理包括:(1)在钢材A1温度的上方、下方反复加热、冷却数次,使A1反常所析出的雪明碳铁,继承附着成长在上述球化的碳化物上;(2)加热至钢材A3或Acm温度上方,始碳化物完全固溶于沃斯田体后急冷,再依上述方法进行球化处理。使碳化物球化,尚可增加钢材的淬火后韧性、防止淬裂,亦可改善钢材的淬火回火后机械性质、进步钢材的使用寿命。

  机械刀片软化退火处理;
  软化退火热处理的热处理程序是将工件加热到600℃至650℃范围内(A1温度下方),维持一段时间之后空冷,其主要目的在于使以加工硬化的工件再度软化、回复原先之韧性,以便能再进一步加工。此种热处理方法常在冷加工过程反复实施,故又称之为制程退火。大部门金属在冷加工后,材料强度、硬度会跟着加工量渐增而变大,也因此导致材料延性降低、材质变脆,若需要再进一步加工时,须先经软化退火热处理才能继承加工。

  机械刀片弛力退火处理;
  弛力退火热处理主要的目的,在于清除因铸造、锻造、机械加工或焊接所产生的残留应力,这种残存应力常导致工件强度降低、经久变形,并对材料韧性、延展性有不良影响,因此弛力退火热处理对于尺寸经度要求严格的工件、有安全顾虑的机械构件事非常重要的。弛力退火的热处理程序系将工件加热到A1点以下的适当温度,保持一段时间(不需像软化退火热处理那么久)后,徐缓冷却至室温。特别需要留意的是,加热时的速度要缓慢,尤其是大型对象或外形复杂的工件更要特别留意,否则弛力退火的成效会大打折扣。

  机械刀片正常化处理;
  正常化热处理有两个重要的功用,一是使工件结晶粒微细化而改善材料机械性质;另一个目的是调节轧延或锻造组织中碳化物的大小或分布状态,以利后续热处理时碳化物轻易固溶于材质,以便晋升材料切削性,并使材质平均化。正常化热处理的热处理程序,系将工件加热至A3(亚共析钢)或Acm(过共析钢)点温度以上30℃至60℃的高温(此即为正常化温度)保持一段时间,材质成为平均沃斯田体后,静置于空气中使之冷却。正常化时间的估算,可以每25mm厚度持温30分钟来估算需持温时间。正常化热处理又可分为二段正常化、恒温正常化及二次正常化等多种改良式正常化热处理。

  机械刀片淬火处理;
  淬火处理的主要目的是将钢材急速冷却以便获得硬度极大的麻田散体组织。钢的淬火处理有三个要件,缺一不可,分别是:(1)在沃斯田体区域内加热一段时间(即沃斯田体化);(2)冷却时要能避开Ar’(波来体)反常;及(3)使钢材产生麻田散体或变韧体而硬化。
淬火处理可分为两个程序来实施,一是加热;一是冷却。通常加热温度又称为淬火温度或沃斯田体化温度,依热处理钢材的不同而有所差异。亚共析钢的淬火温度在 Ac3温度以上30℃至60℃范围内,共析钢及过共析钢的淬火温度则是加热至Ac1温度以上30℃至60℃温度范围内。冷却时要分两个阶段来冷却,机械刀片钢从加热炉掏出的钢件,一直冷却到Ar’’反常前的临界区域,要尽量迅速冷却;在Ar’’以下的温度区域则需采缓慢冷却的方式,否则易造成钢材的淬裂或淬火变形,此温度区域又称为危险区域。

  机械刀片回火处理;
  一般回火处理常继在淬火处理之后实施,以便消除淬火处理之不良影响而留存并施展淬火之功效,其主要目的是使淬火天生的组织反常或析出更加安定(使形成回火麻田散体),减少残留应力并改善相关机械性质(晋升材料延展性)。回火温度不同,会产生不同的机械强度与延展性组合,一般回火温度大多在600℃以下,由于更高的回火温度,任何钢材都会呈现急速软化的趋势,此时碳化物逐渐凝结而球化、肥粒体会再结晶而成长为连续基地,是软化的主要原因。

    下面是我们的产品结构:
    1、刃口钝化外形:
    2、刃口型式:
    经大量出产实践证实:钝化后的刀片有效进步刀具寿命0.2倍以上,个别进步1~3倍,是与所选择的刃口型式及刃口钝化参数有直接影响。
    3,箱座部门:连接和支承钝化机机身,箱底四角装有调平减振装置。箱内抽屉和台板可便于机械刀片的存放和检测工作的进行。
    4,电气部门:通过US检测器控制转台、刀片转盘的无级调速。盘刷及水泵的开关。通过期间继电器可以调整刀片钝化时间是非和自动停机。
    5,检测部门:在机架侧面装有100倍检测放大镜,刀片的支架和托盘的调整,便于机械刀片刃口钝化值的检测。
    6,机架及水箱部门:盘刷滑座、转台座,检测放大镜及电器都要装在机架上。水箱内装有潜水泵,提供刀片钝化过程的冷却和润滑。
    7,机械刀片转盘传动部门:由齿轮减速电子调速电机传动的行星机构,其转台和机械刀片转盘无级调速公转并自转,盘刷与安装在转盘刀片容器的刀片接触,可平均的钝化刀片刃口。
    8,盘刷头及滑座部门;钝化刀片刃口的含磨料尼龙盘刷,安装在2800转/分高速旋转的电机轴上,电机固定在滑座上,由丝杠、固定螺母和手把,控制盘刷上下移动,钝化刀片刃口

    采用齿轮减速电子调速电机传动的行星机构,使刀片自转并公转,由高速旋转的含磨料尼龙盘刷,柔动磨削(钝化)刀片刃口,减小或消除刃口微观缺口峰值高度,进步刃口的强度,达到进步刀具耐费用的目的。该机由6个部门组成:此外,还进行了整体刀具钝化工艺的开发研究,可进行多品种棒类盘类整体刀具的钝化,效果十分明显。以螺旋立铣刀为例:刀具耐费用均匀进步47.4%,同时表面粗拙度不乱降低一级。
   综上所述,机械刀片刃口钝化技术十分重要,古人云:“千里之堤,溃于蚁穴”。刀具刃口微观缺口这个“蚁穴”虽小,却影响了刀具机能和寿命这个“千里之堤”。大家知道刀具是机床的“牙齿”,影响刀具切削机能和刀具寿命的主要因素,除了刀具材料,刀具几何参数,刀具结构,切削用量的优化等,通过大量的实践证实:有一个好的刃口型式和刃口钝化质量,也是刀具能否多快好省进行切削加工的条件。因此,刀具刃口的状况好坏也是不可忽视的因素。刀具刃口钝化不管在经济和技术都是可行的有效的,其钝化技术及钝化设备的进一步研究开发和普及应用,对我国切削加工整体水平的进步具有十分重要的意义。

    刃口型式(锋刃、倒棱刃、白刃等)与刃口外形(圆弧型、瀑布型)紧密结合,准确处理好机械刀片“锐”与“固”的关系。刀具刃口不一定越锋利越好,也不一定越钝越好,要根据详细加工前提(精、粗、冲击性加工等)有针对性的公道选择才是最好。一般精加工刀具采用精细(微粉)砂轮刃磨,其刃口缺口小,选择钝化值也小,为0.010~0.030毫米,粗加工刃口钝化值为0.030~0.050毫米,冲击性加工刃口钝化值为0.050毫米以上。

 

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