高频加热炉应用于各种工具热处理的实例.docx

高频加热炉应用于各种工具热处理的实例1.高频加热炉应用于刀具热处理刀具热处理是刀具生产制造中最重要的环节，其质量好坏直接关系到企业的经济效益和市场竞争成败。刀具热处理仍以盐浴炉为主，很少用真空炉和网带炉。以下重点介绍高速钢刀具预备热处理、淬火及表面强化工艺。(1) 高速钢预备热处理。预备热处理包括退火、调质和去应力退火三大类。高速钢又称风钢，加热到相变温度以上，在空气中就可以淬火，经轧制和锻造后均有较高的硬度，为使其软化便于切削加工，必须进行退火处理。退火工艺有普通退火、等温退火、高温退火等多种方法。经拉、拔、挤等塑性变形方法加工的毛坯，为消除冷作硬化需进行低温去应力退火；对于形状复杂、切削加工量较大或细长、薄片状工具，为了减少热处理畸变或淬火裂纹，常进行550 -600 x4h去应力退火。为了改善高速钢毛坯的切削性能，特别是铣性能，需经不完全加热淬火，高温回火，使毛坯达到32 -38HRC 的硬度。预备热处理要掌握好温度，防止氧化脱碳。(2) 高速钢刀具淬火回火处理。夹具对热处理质量的影响越来越引起人们的重视，不同的刀具淬火应设计制造出合适的夹具，有些刀具热处理难度很大，其实就难在淬火夹具上。高速钢含有较多的合金元素，导热性能较差，需要进行两次甚至三次预热。比较可靠实用的方法是在450 -500的井式炉中先烘干水分，避免湿工件进炉爆炸，飞液溅出伤人。预热温度一般为850 -870，预热时间为加热时间的两倍。盐浴配方（质量分数）为70%BaCl2+30%NaCI。高速钢刀具高温加热是非常重要又非常难的环节，盐浴成分为100%BaCl2从增加碳化物溶人量，提高奥氏体合金化程度的角度考虑，奥氏体化温度越高越好，以便提高钢的耐磨性和热硬性；但从细化晶粒，提高韧性伯度考虑，加热温度不宜太高。不同钢号有不同的加热温度，同一牌号钢制作不同刀具，加热温度相差甚远，也就是说，制订热处理工艺应该个性化。不管何种刀具，在制订热处理工艺时，必须了解刀具加工的对象，在满足韧性的前提下，温度高比温度低优越。加热时间严格地讲应定义为浸液时间更科学，因为它对刀具在高温加热状态给以定性定量的描述。如何确定浸液时间涉及到有效直径（或有效厚度）问题，它是计算浸液时间的依据。不同形状的工件计算方法是不同的，以下经验估算可供参考。圆棒形刀具（如麻花钻）以外径计算。扁平形刀具（如车刀）以厚度计算。空心圆柱体（如滚刀）以外径减去内径之差的一半计算。空心圆锥体（如指形铣刀）以外径乘0.8计算。圆锥体以距大端L/3处的外径计算。球体以球径乘0.6计算。不规则形状的刀具以主要工作尺寸计算。特殊工件则按经验法测算。2.高频加热炉应用于量具热处理(1)预备热处理。包括退火、正火、消除网状碳化物及调质处理。1.回火。一般多采用等温退火。2.正火。可改善一些中碳钢量具的原始组织，降低表面粗糙度和提高强度。正火可作为预备热处理，也可以作为最终热处理。3.消除网状碳化物。如果过共析钢中网状碳化物较严重或组织粗大，淬火时易产生裂纹。淬火前这类不良组织可以用适当的预备热处理方法来减轻或消除，方法是将钢加热到稍高于或接近于Accm温度，保持一定时间使碳化物全部或大部分溶人奥氏体并适当均匀化，然后快冷，使碳化物不致沿晶界析出，再在Ac1以下合适的温度回火或正常退火，以调整到所需的硬度和组织。消除网状碳物处理是一种补措施，关键是掌握钢的停锻温度和冷却速度，使退火后不存在碳化物网。4.调质。可以改善表面粗糙度，细化淬前的组织，消除机械加工应力，减热处理畸变并得到均匀而稍高的硬度。(1) 最终热处理。包括淬火、回火、冷处理、时效处理和矫尊：姒阴普诵淬1.淬火。宜用盐浴炉、真空炉、可控气氛加热炉。为减少变形，除普通淬火冷却外，亦可选择低温分级或等温淬火。） 2.回火。以在硝盐或油中回火为宜。不进行冷处理的量具，淬火后应立即画火，以免产生裂纹。3.冷处理。对尺寸稳定性要求高的量具，淬火后冷至室温立即进行冷处理（ -70 - -80或-190)，以使残留奥氏体尽可能地转变为马氏体，经冷处理后量具的硬度也会有所提高。4.时效处理。人工时效宜在热浴中进行。一般量规（硬度62HRC)淬火后进行140 - 1608 - 10h人工时效（与回火合并进行）；要求硬度63HRC 的量块等则在回火后再进行120x48h人工时效，或冷处理与时效处理反复数次的热循环处理。量具精磨后宜进行12WC x 10h 时效处理，以消除磨削应力，量具精磨后留出少量研磨余量，然后在室温下存放半年至一年，进行自然时效最后再研磨成成品，其效果最佳。5.矫直。有冷矫直和热矫直两种。对已发生变形的量具，最好采用热矫直。此外，量具在装配过程中，不允许再进行敲打。(3) 磨削缺陷与热处理的关系。由于量具多采用过共析钢，以期淬火后得到高硬度，因此在热处理后磨削时会出现烧伤、裂纹、变形（翘曲）等弊病。一般说来，材料或热处理与烧伤没有太大关系。裂纹有磨削规范或磨削条件不当的原因。而淬火温度过高，回火不充分造成残留奥氏体过多，残余应力过大 ，以及较严重的网状碳化物和材料导热性差也都能促使磨削裂纹的产生。量具零件的硬度与磨削裂纹的形成也有关系。硬度55HRC时磨削裂纹很少产生；硬度在60HRC以上时，产生磨削裂纹的几率大为增加，磨削裂纹多在表面发生变色后才出现，烧伤前很少开裂。零件在磨削后产生的变形（翘曲）与磨削时磨面呈现的拉应力有关。 在磨削之间插入人工时效处理，合理安排磨削方向、磨削量、进给量、磨削速度，以及在磨削过程中经常翻面，有助于磨削应力达到平衡，从而可减少磨削后的变形。3.高频加热炉应用于夹具热处理夹具热处理以盐浴炉为主，由于它以单件、小批量为主，热处理质量不稳定，原材料也不规范，热处理难度比较大；不少夹具检测硬度比较难，比则十w 的头部、尾部、中间三段硬度各不相同，热处理工艺比较复杂，测量硬度必须破坏其中一个（或用废品替代)。夹具对韧性和强度的要求比较严，所以淬火温度 不宜过高，回火要及时，夹具在热处理过程中不可受到侵蚀。4.高频加热炉应用于其他工具热处理(1) 退火。其目的是改善普通工具的可加工性和热处理工艺性能。退火主要采用球化退火，对不易球化的钢可采用循环退火的方法以增进球化效果。(2) 正火。其目的是细化过热钢的晶粒或消除过共析钢的网状碳化物。普通工具钢正火后通常为片状珠光体组织，一般还要进行球化退火，使珠光体球化。(3) 调质。调质可使工件加工后得到较低的表面粗糙度，细化淬火前钢的组织，减少最终热处理的变形，并得到高而均匀的淬火硬度。(4) 去应力退火。主要用于消除因冷塑变形产生的加工硬化或消除切削加工产生的内应力。）(5) 淬火。普通工具热处理以盐浴加热为主，工具在淬火加热之前应进行预热，特别是形状