CN102517438A - 消除高速钢磨削表面残余应力的工艺方法 - Google Patents

消除高速钢磨削表面残余应力的工艺方法 Download PDF

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宋冬芳
王旭强
王延辰
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Abstract

一种消除高速钢磨削表面残余应力的工艺方法，属于高速钢热处理工艺技术领域，其工艺特征是：①对毛坯件进行车削和粗磨；②将粗加工后的毛坯件在1210℃～1240℃范围内淬火，再以3℃～5℃的降温速度降温到室温后再进行-160℃～-196℃深冷处理8h～10h，再恢复到室温，再加热至540℃～560℃×(1～4)h再进行三次回火；③进行精磨；④对精磨后的工件以5℃/min的降温速度进行-160℃～-196℃深冷处理8h～10h后，恢复至室温。优点是：①通过深冷处理环节，可以减少材料中的残余奥氏体量，提高了材料性能的稳定性和耐磨性；②可消除工件内的残余应力场和磨削表面的残余应力。

Description

消除高速钢磨削表面残余应力的工艺方法
技术领域
本发明属于高速钢热处理工艺技术领域，具体涉及一件消除高速钢磨削表面残余应力的工艺方法。
技术背景
高速钢零件经过磨削加工后，其表面会产生残余应力，该残余应力会降低材料的耐磨性和使用寿命等。为了消除磨削后高速钢件表面的残余应力，现有技术采用的加工工艺是：
步骤一：将毛坯件进行粗加工。即进行车削和粗磨。
步骤二：进行热处理。即在1210℃～1240℃范围内淬火后，经540℃～560℃×(1～4)h、(1～4)次回火。
步骤三：精加工，即精磨。
上述工艺存在的主要问题是：
1、传统热处理工艺，残余奥氏体量转变不充分，影响高速钢的寿命。
2、精加工后，磨削表面存在残余应力，影响高速钢的寿命和精度稳定性。
发明内容
本发明目的是提供一种改进了的新工艺，可有效的克服现有技术存在的缺点。
本发明是在上述现有技术加工工艺的基础上，进行了改进，其特征是在现有技术步骤一粗磨后，步骤二在采用的是加热至1210℃～1240℃分级淬火后，再降低到室温后再进行-160℃～-196℃深冷处理8h～10h，降温速度控制在(3℃～5℃)/min，再恢复至室温，再加热至540℃～560℃×(1～4)h、3次回火；步骤三与现有技术相同；增加步骤四，即精磨后再对工件进行-160℃～-196℃深冷处理8h～10h，降温速度仍控制在5℃/min，再恢复至室温。
本发明优点及积极效果：
1、本发明加工工艺方法是在热处理工艺中增加了冷处理环节，从而大大减少了高速钢材料中的残余奥氏体量，提高材料的稳定性和耐磨性。
2、本发明加工工艺中增加精磨后深冷处理工艺，通过温度梯度产生与初始残余应力方向相反的热应力，借此抵消原来的残余应力场，消除高速钢磨削表面残余应力。
具体实施方式
现以高速钢材料W6Mo5Cr4V2为例，按照本发明工艺进行处理。
步骤一与现有技术相同，即将毛坯进行车削和粗磨。
步骤二为将毛坯加热到1230℃进行三级淬火，再以5℃/min降温速度降温到室温后再进行-160℃深冷处理9h，再恢复至室温，再加热到560℃×1h，再三次回火。
步骤三与现有技术相同。
步骤四为深冷处理，即以5℃/min降温速度进行-160℃深冷处理10h，再恢复至室温。
预期达到的效果：
高速钢零件经过深冷处理后，磨削表面组织中残余奥氏体向马氏体转变，可使磨削表面获得压应力降低表面拉应力。

Claims (1)

1.一种消除高速钢磨削表面残余应力的工艺方法，其特征在于工艺步骤是：
①将毛坯件进行粗加工，即进行车削和粗磨；
②将粗加工后的工件加热至1210℃～1240℃淬火后，再降温到室温，再以3℃～5℃降温速度进行-160℃～-196℃深冷处理8h～10h，再恢复到室温，再加热至540℃～560℃×(1～4)h三次回火；
③进行精磨加工；
④对精磨后的工件以5℃/min的降温速度进行-160℃～-196℃深冷处理8h～10h后，恢复至室温。
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