CN106480278A - 利于冷剪金属刀片产品合格率的生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种利于冷剪金属刀片产品合格率的生产方法，用于材质为5CrW2Si的冷剪金属刀片的加工制造，所述生产工艺包括顺序进行的以下步骤：锻坯、调制、粗加工、热处理及精加工，所述热处理包括淬火及回火，所述淬火包括顺序进行的升温阶段、保温阶段及降温阶段，所述粗加工包括铣平面、钻孔及锪孔，所述升温阶段终了时坯料的温度介于870℃-910℃之间，且升温阶段的温升速度介于15℃/min至60℃/min之间，保温阶段的保温时长不少于40min，所述降温阶段的冷却速度介于30℃/min至50℃/min，且在对毛坯进行淬火加热之前，采用耐热材料对粗加工步骤中在坯料上得到的孔进行堵塞。本生产工艺路线简单，利于提升冷剪刀片的产品合格率。

Description

利于冷剪金属刀片产品合格率的生产方法

技术领域

本发明涉及机械加工及金属热处理技术领域，特别是涉及一种利于冷剪金属刀片产品合格率的生产方法。

背景技术

金属的冷加工，通常指金属的切削加工。用切削工具(包括刀具、磨具和磨料)把坯料或工件上多余的材料层切去成为切屑，使工件获得规定的几何形状、尺寸和表面质量的加工方法。任何切削加工都必须具备3个基本条件:切削工具、工件和切削运动。切削工具应有刃口，其材质必须比工件坚硬。不同的刀具结构和切削运动形式构成不同的切削方法。用刃形和刃数都固定的刀具进行切削的方法有车削、钻削、镗削、铣削、刨削、拉削和锯切等；用刃形和刃数都不固定的磨具或磨料进行切削的方法有磨削、研磨、珩磨和抛光等。

5CrW2Si是现有技术中广泛采用到的冷剪金属刀片材料，由于冷剪金属刀片在使用过程中需要承受较大的剪切载荷，同时伴随有强烈的震动、挤压、冲击及摩擦载荷，这就要求冷剪金属刀片需要具有较高的冲击韧性和断裂韧性、刚性及抗压强度等综合力学性能。5CrW2Si冷剪金属刀片的热处理工艺对刀片的质量具有较大的影响，现有技术中热处理完成后产品的合格率也仅在50%左右，改进现有技术中的冷剪金属刀片生产工艺，无疑会大大提升刀片生产厂家的综合效益。

发明内容

针对上述5CrW2Si冷剪金属刀片的热处理工艺对刀片的质量具有较大的影响，现有技术中热处理完成后产品的合格率也仅在50%左右，改进现有技术中的冷剪金属刀片生产工艺，无疑会大大提升刀片生产厂家的综合效益的问题，本发明提供了一种利于冷剪金属刀片产品合格率的生产方法。

针对上述问题，本发明提供的利于冷剪金属刀片产品合格率的生产方法通过以下技术要点来达到发明目的：利于冷剪金属刀片产品合格率的生产方法，用于材质为5CrW2Si的冷剪金属刀片的加工制造，所述生产工艺包括顺序进行的以下步骤：锻坯、调制、粗加工、热处理及精加工，所述热处理包括淬火及回火，所述淬火包括顺序进行的升温阶段、保温阶段及降温阶段，所述粗加工包括铣平面、钻孔及锪孔，所述升温阶段终了时坯料的温度介于870℃-910℃之间，且升温阶段的温升速度介于15℃/min至60℃/min之间，保温阶段的保温时长不少于40min，所述降温阶段的冷却速度介于30℃/min至50℃/min，且在对毛坯进行淬火加热之前，采用耐热材料对粗加工步骤中在坯料上得到的孔进行堵塞。

具体的，采用以上淬火工艺，可避免淬火完成后坯料碳化物溶解不充分，奥氏体合金化程度不足的缺陷产生，同时也可避免奥氏体晶粒粗大的情况发生，这样，可使得淬火后的坯料中奥氏体晶粒细小，使得该毛坯的抗拉强度、断裂韧性、冲击韧度均达到该材料能够达到的峰值，同时采用此加工路线，可使得毛坯的平面变形量小于0.5mm，立面变形量小于0.15mm，以上变形量均小于现有工艺产生的对应变形量的三分之一，同时在淬火加热前对粗加工过程中在坯料上形成的孔进行堵塞的工艺路线设置，如通过石棉堵塞加以实现，可有效减小该部位在淬火过程的加热和冷却过程中，由各个孔的表面产生的热量传递导致的坯料局部温度变化，达到降低热应力的目的，这样，可使得坯料的合格率达到90%以上。

更进一步的技术方案为：

作为利于刀片质量的进一步技术方案，所述回火为将所述坯料置于回火炉中，加热至280℃-310℃保温不少于2h后冷却，且回火的加热速度介于15℃/min至30℃/min之间，回火的冷却为空冷。

作为一种易于实现、且冷却速度便于控制的技术方案，所述淬火的降温阶段采用油冷。

作为一种利于产品质量、利于精加工、利于减小热源消耗的技术方案，所述精加工包括检验较平，所述检验较平为采用塞尺检测坯料表面上的凸点，检测到凸点后利用氧气乙炔火焰对所述凸点进行加热后磨削凸点。

为进一步提升产品质量，所述精加工后还包括失效处理步骤。

本发明具有以下有益效果：

采用以上淬火工艺，可避免淬火完成后坯料碳化物溶解不充分，奥氏体合金化程度不足的缺陷产生，同时也可避免奥氏体晶粒粗大的情况发生，这样，可使得淬火后的坯料中奥氏体晶粒细小，使得该毛坯的抗拉强度、断裂韧性、冲击韧度均达到该材料能够达到的峰值，同时采用此加工路线，可使得毛坯的平面变形量小于0.5mm，立面变形量小于0.15mm，以上变形量均小于现有工艺产生的对应变形量的三分之一，同时在淬火加热前对粗加工过程中在坯料上形成的孔进行堵塞的工艺路线设置，如通过石棉堵塞加以实现，可有效减小该部位在淬火过程的加热和冷却过程中，由各个孔的表面产生的热量传递导致的坯料局部温度变化，达到降低热应力的目的，这样，可使得坯料的合格率达到90%以上。

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：

利于冷剪金属刀片产品合格率的生产方法，用于材质为5CrW2Si的冷剪金属刀片的加工制造，所述生产工艺包括顺序进行的以下步骤：锻坯、调制、粗加工、热处理及精加工，所述热处理包括淬火及回火，所述淬火包括顺序进行的升温阶段、保温阶段及降温阶段，所述粗加工包括铣平面、钻孔及锪孔，所述升温阶段终了时坯料的温度介于870℃-910℃之间，且升温阶段的温升速度介于15℃/min至60℃/min之间，保温阶段的保温时长不少于40min，所述降温阶段的冷却速度介于30℃/min至50℃/min，且在对毛坯进行淬火加热之前，采用耐热材料对粗加工步骤中在坯料上得到的孔进行堵塞。

本实施例中，采用以上淬火工艺，可避免淬火完成后坯料碳化物溶解不充分，奥氏体合金化程度不足的缺陷产生，同时也可避免奥氏体晶粒粗大的情况发生，这样，可使得淬火后的坯料中奥氏体晶粒细小，使得该毛坯的抗拉强度、断裂韧性、冲击韧度均达到该材料能够达到的峰值，同时采用此加工路线，可使得毛坯的平面变形量小于0.5mm，立面变形量小于0.15mm，以上变形量均小于现有工艺产生的对应变形量的三分之一，同时在淬火加热前对粗加工过程中在坯料上形成的孔进行堵塞的工艺路线设置，如通过石棉堵塞加以实现，可有效减小该部位在淬火过程的加热和冷却过程中，由各个孔的表面产生的热量传递导致的坯料局部温度变化，达到降低热应力的目的，这样，可使得坯料的合格率达到90%以上。

实施例2：

本实施例在实施例1的基础上作进一步限定，作为利于刀片质量的进一步技术方案，所述回火为将所述坯料置于回火炉中，加热至280℃-310℃保温不少于2h后冷却，且回火的加热速度介于15℃/min至30℃/min之间，回火的冷却为空冷。

作为一种易于实现、且冷却速度便于控制的技术方案，所述淬火的降温阶段采用油冷。

作为一种利于产品质量、利于精加工、利于减小热源消耗的技术方案，所述精加工包括检验较平，所述检验较平为采用塞尺检测坯料表面上的凸点，检测到凸点后利用氧气乙炔火焰对所述凸点进行加热后磨削凸点。

实施例3,：

本实施例在以上任意一个实施例提供的任意一个技术方案的基础上作进一步限定，为进一步提升产品质量，所述精加工后还包括失效处理步骤。

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 (5)

1.利于冷剪金属刀片产品合格率的生产方法，用于材质为5CrW2Si的冷剪金属刀片的加工制造，所述生产工艺包括顺序进行的以下步骤：锻坯、调制、粗加工、热处理及精加工，所述热处理包括淬火及回火，其特征在于，所述淬火包括顺序进行的升温阶段、保温阶段及降温阶段，所述粗加工包括铣平面、钻孔及锪孔，所述升温阶段终了时坯料的温度介于870℃-910℃之间，且升温阶段的温升速度介于15℃/min至60℃/min之间，保温阶段的保温时长不少于40min，所述降温阶段的冷却速度介于30℃/min至50℃/min，且在对毛坯进行淬火加热之前，采用耐热材料对粗加工步骤中在坯料上得到的孔进行堵塞。

2.根据权利要求1所述的利于冷剪金属刀片产品合格率的生产方法，其特征在于，所述回火为将所述坯料置于回火炉中，加热至280℃-310℃保温不少于2h后冷却，且回火的加热速度介于15℃/min至30℃/min之间，回火的冷却为空冷。

3.根据权利要求1所述的利于冷剪金属刀片产品合格率的生产方法，其特征在于，所述淬火的降温阶段采用油冷。

4.根据权利要求1所述的利于冷剪金属刀片产品合格率的生产方法，其特征在于，所述精加工包括检验较平，所述检验较平为采用塞尺检测坯料表面上的凸点，检测到凸点后利用氧气乙炔火焰对所述凸点进行加热后磨削凸点。

5.根据权利要求1至4中任意一项所述的利于冷剪金属刀片产品合格率的生产方法，其特征在于，所述精加工后还包括失效处理步骤。