CN111349760A - 快换式刨刀热处理加工工艺方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及刨刀加工领域，具体公开了快换式刨刀热处理加工工艺方法，包括以下步骤：步骤1：采用40Cr13材质的工件，先对工件进行淬火，使工件达到1010～1030℃的淬火温度；步骤2：对经步骤1处理的工件进行回火，回火温度为150～520℃，保持回火温度2～3h；步骤3：对经步骤2处理的工件进行冷却，并在10min之内冷却至镶片的Ms点以下。本发明的热处理方法更为简单，以提高刨刀的加工效率。

Description

快换式刨刀热处理加工工艺方法
技术领域
本发明涉及刨刀加工领域，尤其涉及刨刀热处理领域。
背景技术
刨刀是一种用于刨削加工、具有切削刀刃的刀具，目前强度较高的快换式刨刀采用高速钢W6Mo5Cr4V2制造，通过淬火及三次高温回火处理，然后机加至成品，得到的刨刀的硬度在62～65HRC之间，但是高速钢本身价格高，导致刨刀的成本较高，而且由于热处理工艺繁琐，导致加工效率较低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种热处理更为简单的快换式刨刀热处理加工工艺方法，以提高刨刀的加工效率。
为达到上述目的，本发明的技术方案是：快换式刨刀热处理加工工艺方法，包括以下步骤：
步骤1：采用40Cr13材质的工件，先对工件进行淬火，使工件达到1010～1030℃的淬火温度；
步骤2：对经步骤1处理的工件进行回火，回火温度为150～520℃，保持回火温度2～3h。
步骤3：对经步骤2处理的工件进行冷却，并在10min之内冷却至镶片的Ms点以下。
本方案的有益效果为：
行业内为了提高刨刀的强度，目前的做法是采用高速钢作为刨刀材料，在此基础上，若要进一步提高刨刀的强度，目前的做法通常是对刨刀的如加热温度、加热时间、冷却速度等热处理条件进行改进。本方案与传统的热处理方法不同，不再受到传统刨刀的限制，采用冷轧态40Cr13材质制造刨刀，仅需要进行一次淬火、一次回火即可使刨刀的强度达到要求，而不再需要反复进行淬火、回火，加工更为方便，能够有效提高生产效率；而且采用40Cr13材质的成本更低。
进一步，步骤1采用真空气淬的方式对工件进行淬火。
本方案的有益效果为：淬火时需要对工件进行加热，采用真空气淬可加入中性气体，减少与被加热的工件接触的空气，避免空气中的氧气、水蒸气等与工件接触，从而避免工件被氧化。
进一步，步骤3采用气冷的方式对工件进行冷却。
本方案的有益效果为：采用气冷能够促使工件马氏体化，从而得到性能更好的刨刀。
进一步，步骤1的淬火温度为1020℃、步骤2的回火温度为310℃。
本方案的有益效果为：采用本方案加工的刨刀的刨削寿命更长，而且热处理后更容易进行机加工。
进一步，步骤3加工得到的工件的硬度为50～55HRC。
本方案的有益效果为：本方案中的硬度更有利于后续的机加工，得到寿命较高的刨刀，而且避免硬度过高导致使用时出现崩刀的情况，也避免硬度过低导致使用时出现卷刃的情况。
进一步，步骤1采用的工件采用冷轧进行成型。
本方案的有益效果为：冷轧成型的工件表面不会被氧化，表面质量好、光洁度更高，而且冷轧的工件的尺寸精度更高。
进一步，步骤3的工件在冷却至Ms点以下之后，继续冷却至100℃以下，且从淬火温度冷却至100℃的时间大于1min。
本方案的有益效果为：避免冷却速度过快而造成工件淬火变形过大。
进一步，步骤3采用真空气冷的方式进行冷却。
本方案的有益效果为：在冷却过程中也避免工件与外界空气接触，从而进一步避免工件氧化。
进一步，步骤1对工件进行淬火时，先将工件加热至600℃，并保持2h，然后再继续加热。
本方案的有益效果为：与直接加热至淬火温度相比，本方案中的工件温度均匀化，避免变形。
进一步，步骤1继续加热后，先将工件加热至850℃，并保持1.5h，再继续加热。
本方案的有益效果为：逐渐对工件进行加热，工件温度均匀化，避免变形。
附图说明
图1为对比例2的热处理工艺曲线图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细说明：
快换式刨刀热处理加工工艺方法，包括以下步骤：
步骤1：采用冷轧态40Cr13材质的工件，采用真空气淬的方式先对工件进行淬火，淬火时先进行第一次加热，直到将所有工件加热至550～650℃；再进行第二次加热，直到将所有工件加热至830～870℃，最后进行第三次加热，直到将所有工件加热至1010～1030℃；
步骤2：对经步骤1处理的工件进行回火，回火温度为150～520℃，保持回火温度2～3h。
步骤3：采用真空气冷的方式对经步骤2处理的工件进行冷却，并在10min之内冷却至镶片的Ms点以下，然后继续冷却至100℃以下，且从第三次加热温度冷却至100℃的时间大于1min，得到工件的硬度为50～55HRC。
具体的，实施例1～5中，步骤1的第一次加热的温度T1、第二次加热的温度T2、第三次加热温度T3、回火温度T回、保持回火温度的时间t回、冷却至镶片的Ms点的时间tMs以及冷却至100℃的时间t100不同，具体如下表所示：
Figure BDA0002476834010000031
设计对比例1：采用普通国产W6Mo5Cr4V2制造，按照目前的如图1所示的热处理工艺进行处理，加工得到对比例1的刨刀。
设计对比例2：采用进口的不二越株式会社的W6Mo5Cr4V2材料，按照目前的如图1所示的热处理工艺进行处理，加工得到对比例2刨刀。
设计对比例3：采用与实施例1相同的第一次加热温度、第二次加热温度和第三次加热温度，但不进行回火处理，加工得到对比例3刨刀。
采用对比例4：采用Q235刀体、GCr15材质的镶片，以传统的高频钎焊及热处理工艺进行加工，加工得到对比例4的刨刀
试验时采用966真空炉进行淬火，先将原料分为7组，每组采用200公斤的工件，分别进行实施例1～5和对比例1、对比例2的淬火，对加工得到的刨刀的刨削寿命以及是否耐锈蚀进行了检测，检测结果如下所示：
Figure BDA0002476834010000041
通过上述试验，可以看出，采用本热处理工艺的实施例1～实施例5加工得到的刨刀的刨削寿命均远大于采用普通国产W6Mo5Cr4V2和采用进口的不二越的W6Mo5Cr4V2生产刨刀的刨削寿命；但是在成本上，不二越的W6Mo5Cr4V2的售价是40Cr13的8～10倍，所以仅从材料成本而言，本发明即可大量降低刨刀的生产成本。
另外，对比例4为目前常用的普通刨刀，对比例4的成本也远低于对比例2和对比例3的刨刀的成本，但从上述试验可以看出，即使不进行回火处理，采用本发明的工艺加工的刨刀的刨削寿命远大于对比例4的刨刀。
最后，经过耐锈蚀试验可以看出，采用W6Mo5Cr4V2生产出的刨刀和普通的刨刀均不耐锈蚀，在长时间使用时还会因为锈蚀的原因导致使用寿命降低，但本发明中的刨刀没有锈蚀的风险，使用寿命不会降低，而且可在容易导致其它刨刀锈蚀的环境中使用，适用性更好。综上所述，采用本发明生产的刨刀的成本更低、性能更好。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本发明所省略描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。

Claims (10)

1.快换式刨刀热处理加工工艺方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1：采用40Cr13材质的工件，先对工件进行淬火，使工件达到1010～1030℃的淬火温度；
步骤2：对经步骤1处理的工件进行回火，回火温度为150～520℃，保持回火温度2～3h；
步骤3：对经步骤2处理的工件进行冷却，并在10min之内冷却至镶片的Ms点以下。
2.根据权利要求1所述的快换式刨刀热处理加工工艺方法，其特征在于：所述步骤1采用真空气淬的方式对工件进行淬火。
3.根据权利要求2所述的快换式刨刀热处理加工工艺方法，其特征在于：所述步骤3采用气冷的方式对工件进行冷却。
4.根据权利要求1所述的快换式刨刀热处理加工工艺方法，其特征在于：所述步骤1的淬火温度为1020℃、步骤2的回火温度为310℃。
5.根据权利要求3所述的快换式刨刀热处理加工工艺方法，其特征在于：所述步骤3加工得到的工件的硬度为50～55HRC。
6.根据权利要求3所述的快换式刨刀热处理加工工艺方法，其特征在于：步骤1采用的工件采用冷轧进行成型。
7.根据权利要求3所述的快换式刨刀热处理加工工艺方法，其特征在于：所述步骤3的工件在冷却至Ms点以下之后，继续冷却至100℃以下，且从淬火温度冷却至100℃的时间大于1min。
8.根据权利要求3所述的快换式刨刀热处理加工工艺方法，其特征在于：所述步骤3采用真空气冷的方式进行冷却。
9.根据权利要求1所述的快换式刨刀热处理加工工艺方法，其特征在于：所述步骤1对工件进行淬火时，先将工件加热至550～650℃。
10.根据权利要求9所述的快换式刨刀热处理加工工艺方法，其特征在于：所述步骤1继续加热后，先将工件加热至830～870℃。
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