CN104175084A - 利于车刀使用寿命的制造方法 - Google Patents

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吴光武
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    • B23P15/28—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass cutting tools
    • B23P15/30—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass cutting tools lathes or like tools
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    • C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
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    • C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/22—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for drills; for milling cutters; for machine cutting tools

Abstract

本发明公开了一种利于车刀使用寿命的制造方法，包括顺序进行的毛坯下料、锻造、切削加工、热处理和磨削加工，毛坯为W2MoCr4V2Co8高速工具钢，热处理包括顺序进行的预热、加热保温、淬火和回火，预热采用分阶段逐渐升温进行，淬火为油冷，回火工序后续还包括冷处理步骤，冷处理步骤与回火工序之间还包括冷处理前预处理，冷处理后续还包括水浴回火，冷处理为将上阶段得到的毛坯进行-80至-150℃的液氮冷处理，冷处理前预处理为90-100℃水煮不少于40min或低温回火不少于1h，水浴回火为将上个工序得到的毛坯水煮不少于1.5h。本工艺路线简单，奥氏体残留量低，使得产品且具有良好的耐磨性和热硬性。

Description

利于车刀使用寿命的制造方法
技术领域
本发明涉及用于车床刀具加工制造工艺领域，特别是涉及一种利于车刀使用寿命的制造方法。
背景技术
在机械加工行业中车床被认为是所有设备的工作“母机”。车床主要用于加工轴、盘、套和其他具有回转表面的工件，以圆柱体为主，是机械制造和修配工厂中使用最广的一类机床，车刀是用于车削加工的、具有一个切削部分的刀具。车刀是切削加工中应用最广的刀具之一。
随着现代制造技术的发展，高速钢车刀在切削加工中被广泛使用，使用过程中车刀的切削部分要承受很大的压力、摩擦、冲击并工作在较高的温度下，这使得高速钢车刀较易出现磨损、刀刃弯曲、车刀转动过强和冲击缺口等不利于加工质量的情况。如何进一步优化现有技术中的利于车刀使用寿命的制造方法是进一步提高车刀质量的关键所在。
发明内容
针对上述高速钢车刀较易出现磨损、刀刃弯曲、车刀转动过强和冲击缺口等不利于加工质量的情况。如何进一步优化现有技术中的利于车刀使用寿命的制造方法是进一步提高车刀质量的关键所在的问题，本发明提供了一种利于车刀使用寿命的制造方法。
针对上述问题，本发明提供的利于车刀使用寿命的制造方法通过以下技术要点来达到发明目的：利于车刀使用寿命的制造方法，包括顺序进行的毛坯下料、锻造、切削加工、热处理和磨削加工，所述毛坯为W2MoCr4V2Co8高速工具钢，所述热处理包括顺序进行的预热、加热保温、淬火和回火，所述预热采用分阶段逐渐升温进行，所述预热包括第一阶段加热至450-600℃并保温不少于20min、第二阶段加热至750-800℃并保温不少于20min，所述加热保温为进一步加热毛坯至1210-1230℃，并保温不少于25min，所述淬火为油冷，所述回火工序后续还包括冷处理步骤，所述冷处理步骤与回火工序之间还包括冷处理前预处理，冷处理后续还包括水浴回火，所述冷处理为将上阶段得到的毛坯进行-80至-150℃的液氮冷处理，所述冷处理前预处理为90-100℃水煮不少于40min或低温回火不少于1h，所述水浴回火为将上个工序得到的毛坯水煮不少于1.5h。
更进一步的技术方案为：
所述切削加工和热处理之间还包括清洗步骤，所述清洗步骤包括顺序进行的去油清洗工序和烘干工序。
所述淬火和回火还包括顺序进行的除油清洗工序、干燥工序和检查工序。
所述锻造与切削加工之间还包括退火步骤。
本发明具有以下有益效果：
1、本发明提供的车刀加热工艺工序简单，通过设置的淬火之前分阶段进行的预热步骤，能够有效减少热处理过程中毛坯发生加热变形、开裂的程度和可能性，同时，相较于现有技术毛坯在高温状态下停留时间较短，有利于减少毛坯的脱碳量，以进一步保证得到的车刀能够保持足够的硬度和耐磨性。本工艺路线得到的车刀硬度值可达70HRC以上，且具有良好的耐磨性和热硬性。
2、设置的冷处理、冷处理前预处理和水浴回火步骤中，液氮冷处理用于残余奥氏体的马氏体转化；冷处理前预处理用于消除部分淬火内应力，以使得残余奥氏体趋于稳定，这样稳定的残余奥氏体可吸收马氏体的急剧膨胀能量，减小残余奥氏体马氏体化的相变应力，以达到减小冷处理脆裂的可能性；设置的水浴回火用于消除大部分冷处理残余应力。以上设置可使得处理完成的车刀中奥氏体保持量为2-5%，车刀中内应力小，便于成倍提升车刀的使用寿命。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明，但是本发明的结构不仅限于以下实施例。
实施例1：
利于车刀使用寿命的制造方法，包括顺序进行的毛坯下料、锻造、切削加工、热处理和磨削加工，所述毛坯为W2MoCr4V2Co8高速工具钢，所述热处理包括顺序进行的预热、加热保温、淬火和回火，所述预热采用分阶段逐渐升温进行，所述预热包括第一阶段加热至450-600℃并保温不少于20min、第二阶段加热至750-800℃并保温不少于20min，所述加热保温为进一步加热毛坯至1210-1230℃，并保温不少于25min，所述淬火为油冷，所述回火工序后续还包括冷处理步骤，所述冷处理步骤与回火工序之间还包括冷处理前预处理，冷处理后续还包括水浴回火，所述冷处理为将上阶段得到的毛坯进行-80至-150℃的液氮冷处理，所述冷处理前预处理为90-100℃水煮不少于40min或低温回火不少于1h，所述水浴回火为将上个工序得到的毛坯水煮不少于1.5h。
本发明提供的车刀加热工艺工序简单，通过设置的淬火之前分阶段进行的预热步骤，能够有效减少热处理过程中毛坯发生加热变形、开裂的程度和可能性，同时，相较于现有技术毛坯在高温状态下停留时间较短，有利于减少毛坯的脱碳量，以进一步保证得到的车刀能够保持足够的硬度和耐磨性。
设置的冷处理、冷处理前预处理和水浴回火步骤中，液氮冷处理用于残余奥氏体的马氏体转化；冷处理前预处理用于消除部分淬火内应力，以使得残余奥氏体趋于稳定，这样稳定的残余奥氏体可吸收马氏体的急剧膨胀能量，减小残余奥氏体马氏体化的相变应力，以达到减小冷处理脆裂的可能性；设置的水浴回火用于消除大部分冷处理残余应力。以上设置可使得处理完成的车刀中奥氏体保持量为2-5%，车刀中内应力小，便于成倍提升车刀的使用寿命。
实施例2：
本实施例在实施例1的基础上作进一步限定，为防止在机械加工过程中毛坯上沾染的油渍对热处理造成影响，影响产品的最终品质，所述切削加工和热处理之间还包括清洗步骤，所述清洗步骤包括顺序进行的去油清洗工序和烘干工序。
进一步的所述淬火和回火还包括顺序进行的除油清洗工序、干燥工序和检查工序。设置的检查工序为检查毛坯的淬火质量，如外观的裂纹和热变形、淬火均匀程度观察，以避免不符合质量要求的毛坯进入下一步加工而浪费加工资源。
为便于切削加工，所述锻造与切削加工之间还包括退火步骤。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的技术方案下得出的其他实施方式，均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (4)

1.利于车刀使用寿命的制造方法，包括顺序进行的毛坯下料、锻造、切削加工、热处理和磨削加工，其特征在于，所述毛坯为W2MoCr4V2Co8高速工具钢，所述热处理包括顺序进行的预热、加热保温、淬火和回火，所述预热采用分阶段逐渐升温进行，所述预热包括第一阶段加热至450-600℃并保温不少于20min、第二阶段加热至750-800℃并保温不少于20min，所述加热保温为进一步加热毛坯至1210-1230℃，并保温不少于25min，所述淬火为油冷，所述回火工序后续还包括冷处理步骤，所述冷处理步骤与回火工序之间还包括冷处理前预处理，冷处理后续还包括水浴回火，所述冷处理为将上阶段得到的毛坯进行-80至-150℃的液氮冷处理，所述冷处理前预处理为90-100℃水煮不少于40min或低温回火不少于1h，所述水浴回火为将上个工序得到的毛坯水煮不少于1.5h。
2.根据权利要求1所述的利于车刀使用寿命的制造方法，其特征在于，所述切削加工和热处理之间还包括清洗步骤，所述清洗步骤包括顺序进行的去油清洗工序和烘干工序。
3.根据权利要求1所述的利于车刀使用寿命的制造方法，其特征在于，所述淬火和回火还包括顺序进行的除油清洗工序、干燥工序和检查工序。
4.根据权利要求1所述的利于车刀使用寿命的制造方法，其特征在于，所述锻造与切削加工之间还包括退火步骤。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109794739A (zh) * 2019-02-24 2019-05-24 江苏扬碟钻石工具有限公司 一种使用寿命长的车刀加工工艺

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