CN108715918A - 一种超大规格机用丝锥热处理工艺 - Google Patents

一种超大规格机用丝锥热处理工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种超大规格机用丝锥热处理工艺，包括如下步骤：(1)将丝锥放入盐浴炉中进行两次预热后再加热；(2)将丝锥继续在盐浴炉中进行三次分级淬火；(3)待三次分级淬火完成后，对丝锥进行空冷，当丝锥冷却至150～200℃时即刻进行回火；(4)将丝锥放入箱式炉中进行三次回火，本发明通过多次试验研究验证，设计合理工艺参数，减少了丝锥热应力和组织应力以及畸变和开裂倾向，解决了超大规格机用丝锥热处理时刀刃容易开裂的问题，此外，还使得超大规格机用丝锥的碳化物分布更加均匀，保证了丝锥硬度和韧性，使表面硬度能够达到61～63HRC，本发明不仅可以提高丝锥的成品率和成品质量，还可以提高生产效率，降低生产成本，为企业创造更高的经济效益。

Description

一种超大规格机用丝锥热处理工艺
技术领域
本发明涉及丝锥加工技术领域，尤其涉及一种超大规格机用丝锥热处理工艺。
背景技术
丝锥作为一种加工内螺纹的刀具，直径范围为的超大规格机用丝锥主要应用于电站建设的大型机械装备生产上，如30万吨汽输机高压气缸M160螺孔加工用丝锥。超大规格丝锥的热处理工艺没有成熟工艺可借鉴，采用常规6542材料热处理工艺生产，废品率极高，甚至达100％开裂，给丝锥生产企业造成了巨大的经济损失。丝锥生产企业也在一直努力寻找解决这一技术问题的办法，但是仍一直被其困扰并未得到很好地解决。
有鉴于此，特提出本发明。
发明内容
本发明的目的是提供一种超大规格机用丝锥热处理工艺，通过多次试验研究验证，设计合理工艺参数，减少了丝锥热应力和组织应力以及畸变和开裂倾向，解决了超大规格机用丝锥热处理时刀刃容易开裂的问题，保证了丝锥质量。此外，该热处理工艺还使得超大规格机用丝锥的碳化物分布更加均匀，保证了丝锥硬度和韧性，使表面硬度能够达到61～63HRC。本发明提高了丝锥的热处理成品率和成品质量，为企业创造很高的经济效益。
为了实现上述目的，本发明提供的一种超大规格机用丝锥热处理工艺，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将丝锥放入盐浴炉中进行两次预热后再加热，第一次低温预热至630～660℃，保温8～11min；第二次中温预热至830～870℃，保温8～11min；然后加热至高温1220～1230℃，保温4.5～7.5min；
(2)将丝锥继续在盐浴炉中进行三次分级淬火，第一次分级淬火温度为810～830℃，保温时间为5～8min；第二次分级淬火温度为560～620℃，保温时间为8～12min；第三次分级淬火温度为290～310℃，保温时间为8～12min；
(3)待三次分级淬火完成后，对丝锥进行空冷，当丝锥冷却至150～200℃时即刻进行回火；
(4)将丝锥放入箱式炉中进行三次回火，三次回火的炉内温度均保持在540～560℃，保温时间均为3～4h，每次回火完成后，均将丝锥空冷至室温。
优选地，上述丝锥的直径范围为
优选地，上述丝锥的材料为高速钢6542。
优选地，上述步骤(4)中三次回火的炉内温度和保温时间均相同。
优选地，一种超大规格机用丝锥热处理工艺，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将丝锥放入盐浴炉中进行两次预热后再加热，第一次低温预热至645℃，保温9.5min；第二次中温预热至850℃，保温9.5min；然后加热至高温1220℃，保温6min；
(2)将丝锥继续在盐浴炉中进行三次分级淬火，第一次分级淬火温度为820℃，保温时间为5min；第二次分级淬火温度为600℃，保温时间为10min；第三次分级淬火温度为300℃，保温时间为10min；
(3)待三次分级淬火完成后，对丝锥进行空冷，当丝锥冷却至200℃时即刻进行回火；
(4)将丝锥放入箱式炉中进行三次回火，三次回火的炉内温度均保持在540℃，保温时间均为3h，每次回火完成后，均将丝锥空冷至室温。
本发明提供的一种超大规格机用丝锥热处理工艺，具有如下有益效果。
1.本发明通过多次热处理试验研究验证，设计合理工艺参数，减少了丝锥热应力和组织应力以及畸变和开裂倾向，解决了超大规格机用丝锥热处理时刀刃容易开裂的问题，保证了丝锥质量，有利于提高丝锥的成品率和生产效率，降低生产成本，为企业创造更高的经济效益。
2.本发明热处理工艺使得超大规格机用丝锥的碳化物分布更加均匀，保证了丝锥硬度和韧性，使表面硬度能够达到61～63HRC，有利于提高丝锥的成品质量，扩大丝锥的适用范围。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步说明，以助于理解本发明的内容。
本发明提供的一种超大规格机用丝锥热处理工艺，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将丝锥放入盐浴炉中进行两次预热后再加热，第一次低温预热至630～660℃，保温8～11min；第二次中温预热至830～870℃，保温8～11min；然后加热至高温1220～1230℃，保温4.5～7.5min；
(2)将丝锥继续在盐浴炉中进行三次分级淬火，第一次分级淬火温度为810～830℃，保温时间为5～8min；第二次分级淬火温度为560～620℃，保温时间为8～12min；第三次分级淬火温度为290～310℃，保温时间为8～12min；
(3)待三次分级淬火完成后，对丝锥进行空冷，当丝锥冷却至150～200℃时即刻进行回火；
(4)将丝锥放入箱式炉中进行三次回火，三次回火的炉内温度均保持在540～560℃，保温时间均为3～4h，每次回火完成后，均将丝锥空冷至室温。
优选地，上述丝锥的直径范围为
优选地，上述丝锥的材料为高速钢6542。
优选地，上述步骤(4)中三次回火的炉内温度和保温时间均相同。
实施例1：
一种超大规格机用丝锥热处理工艺，包括如下步骤：
(1)将丝锥放入盐浴炉中进行两次预热后再加热，第一次低温预热至630℃，保温11min；第二次中温预热至830℃，保温11min；然后加热至高温1220℃，保温7.5min；
(2)将丝锥继续在盐浴炉中进行三次分级淬火，第一次分级淬火温度为810℃，保温时间为8min；第二次分级淬火温度为560℃，保温时间为12min；第三次分级淬火温度为290℃，保温时间为12min；
(3)待三次分级淬火完成后，对丝锥进行空冷，当丝锥冷却至150℃时即刻进行回火；
(4)将丝锥放入箱式炉中进行三次回火，三次回火的炉内温度均保持在540℃，保温时间均为4h，每次回火完成后，均将丝锥空冷至室温。
实施例2：
一种超大规格机用丝锥热处理工艺，包括如下步骤：
(1)将丝锥放入盐浴炉中进行两次预热后再加热，第一次低温预热至660℃，保温8min；第二次中温预热至870℃，保温8min；然后加热至高温1230℃，保温4.5min；
(2)将丝锥继续在盐浴炉中进行三次分级淬火，第一次分级淬火温度为830℃，保温时间为5min；第二次分级淬火温度为620℃，保温时间为8min；第三次分级淬火温度为310℃，保温时间为8min；
(3)待三次分级淬火完成后，对丝锥进行空冷，当丝锥冷却至200℃时即刻进行回火；
(4)将丝锥放入箱式炉中进行三次回火，三次回火的炉内温度均保持在560℃，保温时间均为3h，每次回火完成后，均将丝锥空冷至室温。
实施例3：
一种超大规格机用丝锥热处理工艺，包括如下步骤：
(1)将丝锥放入盐浴炉中进行两次预热后再加热，第一次低温预热至645℃，保温9.5min；第二次中温预热至850℃，保温9.5min；然后加热至高温1220℃，保温6min；
(2)将丝锥继续在盐浴炉中进行三次分级淬火，第一次分级淬火温度为820℃，保温时间为6min；第二次分级淬火温度为590℃，保温时间为10min；第三次分级淬火温度为300℃，保温时间为10min；
(3)待三次分级淬火完成后，对丝锥进行空冷，当丝锥冷却至190℃时即刻进行回火；
(4)将丝锥放入箱式炉中进行三次回火，三次回火的炉内温度均保持在550℃，保温时间均为3.5h，每次回火完成后，均将丝锥空冷至室温。
在现有技术中，大规格机用丝锥的常规热处理工艺，包括如下步骤：
(1)将丝锥放入盐浴炉中进行两次预热后再加热：第一次低温预热至620～660℃，保温8～12min；第二次中温预热至840～880℃，保温8～12min；然后加热至高温1210～1230℃，保温5～10min；
(2)将丝锥继续在盐浴炉中进行两次分级淬火：第一次分级淬火温度为600～660℃，保温时间为2～3min；第二次分级淬火温度为400～450℃，保温时间为5～10min；
(3)待两次分级淬火完成后，对丝锥进行空冷至室温；
(4)将丝锥放入箱式炉中进行三次回火，三次回火的炉内温度均保持在550～560℃，保温时间均为1～2h，每次回火完成后，均将丝锥空冷至室温。
对比例1：
一种大规格机用丝锥的常规热处理工艺，包括如下步骤：
(1)将丝锥放入盐浴炉中进行两次预热后再加热：第一次低温预热至640℃，保温10min；第二次中温预热至860℃，保温10min；然后加热至高温1230℃，保温7min；
(2)将丝锥继续在盐浴炉中进行两次分级淬火：第一次分级淬火温度为630℃，保温时间为2min；第二次分级淬火温度为430℃，保温时间为10min；
(3)待两次分级淬火完成后，对丝锥进行空冷至室温；
(4)将丝锥放入箱式炉中进行三次回火，三次回火的炉内温度均保持在550℃，保温时间均为2h，每次回火完成后，均将丝锥空冷至室温。
实施例1-3均采用本发明提供的一种超大规格机用丝锥热处理工艺，对比例1采用上述现有技术中大规格机用丝锥常规热处理工艺，进行四组实验。丝锥尺寸均为M160，材料均选择高速钢6542。通过研究及对比性实验，验证本发明提供的一种超大规格机用丝锥热处理工艺与现有技术中大规格机用丝锥常规热处理工艺效果的区别，实验工艺过程及具体参数见下表。
实施例1的工艺过程及具体参数表
实施例2的工艺过程及具体参数表
实施例3的工艺过程及具体参数表
对比例1的工艺过程及具体参数表
以上每组实验平行做3次，每次实验的丝锥个数为3个。实验结果为：采用现有技术大规格机用丝锥常规热处理工艺的对比例1中9个丝锥均出现了不同程度的开裂现象，而采用本发明提供的一种超大规格机用丝锥热处理工艺的实施例1-3中的27个丝锥均未出现开裂现象。由此实验结果表明：本发明提供的一种超大规格机用丝锥热处理工艺，有效解决了现有技术中大规格机用丝锥热处理开裂问题。
本发明通过多次试验研究验证，设计合理工艺参数，减少了丝锥热应力和组织应力以及畸变和开裂倾向，解决了超大规格机用丝锥热处理时刀刃容易开裂的问题，保证了丝锥质量。此外，该热处理工艺还使得超大规格机用丝锥的碳化物分布更加均匀，保证了丝锥硬度和韧性，使表面硬度能够达到61～63HRC。本发明提高了丝锥的热处理成品率和成品质量，为企业创造很高的经济效益。
本文中应用了具体个例对发明构思进行了详细阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离该发明构思的前提下，所做的任何显而易见的修改、等同替换或其他改进，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种超大规格机用丝锥热处理工艺，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将丝锥放入盐浴炉中进行两次预热后再加热，第一次低温预热至630～660℃，保温8～11min；第二次中温预热至830～870℃，保温8～11min；然后加热至高温1220～1230℃，保温4.5～7.5min；
(2)将丝锥继续在盐浴炉中进行三次分级淬火，第一次分级淬火温度为810～830℃，保温时间为5～8min；第二次分级淬火温度为560～620℃，保温时间为8～12min；第三次分级淬火温度为290～310℃，保温时间为8～12min；
(3)待三次分级淬火完成后，对丝锥进行空冷，当丝锥冷却至150～200℃时即刻进行回火；
(4)将丝锥放入箱式炉中进行三次回火，三次回火的炉内温度均保持在540～560℃，保温时间均为3～4h，每次回火完成后，均将丝锥空冷至室温。
2.根据权利要求1所述的一种超大规格机用丝锥热处理工艺，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将丝锥放入盐浴炉中进行两次预热后再加热，第一次低温预热至645℃，保温9.5min；第二次中温预热至850℃，保温9.5min；然后加热至高温1220℃，保温6min；
(2)将丝锥继续在盐浴炉中进行三次分级淬火，第一次分级淬火温度为820℃，保温时间为5min；第二次分级淬火温度为600℃，保温时间为10min；第三次分级淬火温度为300℃，保温时间为10min；
(3)待三次分级淬火完成后，对丝锥进行空冷，当丝锥冷却至200℃时即刻进行回火；
(4)将丝锥放入箱式炉中进行三次回火，三次回火的炉内温度均保持在540℃，保温时间均为3h，每次回火完成后，均将丝锥空冷至室温。
3.根据权利要求1所述的一种超大规格机用丝锥热处理工艺，其特征在于，所述丝锥的直径范围为
4.根据权利要求1所述的一种超大规格机用丝锥热处理工艺，其特征在于，所述丝锥的材料为高速钢6542。
5.根据权利要求1所述的一种超大规格机用丝锥热处理工艺，其特征在于，所述步骤(4)中三次回火的炉内温度和保温时间均相同。
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