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什么是SKH59高速工具钢热处理工艺

周敏

SKH59高速工具钢供货硬度:退火≤HB280;冷轧≤HB320

高速钢热处理后变形是什么原因?

(1)变形的原因: 任何金属加热时都要膨胀,由于钢在加热时,同一个模具内,各部分的温度不均(即加热的不均匀)就必然会造成模具内各部分的膨胀的不一致性,从而形成因加热不均的内应力。在钢的相变点以下温度,不均匀的加热主要产生热应力,超过相变温度加热不均匀,还会产生组织转变的不等时性,既产生组织应力。因此加热速度越快,模具表面与心部的温度差别越大,应力也越大,模具热处理后产生的变形也越大。(2)预防措施: 对复杂模具在相变点以下加热时应缓慢加热,一般来说,模具真空热处理变形要比盐浴炉加热淬火小得多。采用预热,对于低合金钢模具可采用一次预热(550-620C);对于高合金刚模具应采用二次预热(550-620C和800-850C)。

什么事钢的热处理

高速钢主要用于制作金属切削工具,区别于其他刃具钢的特点是此钢种适合高速切削,原因是,具有高热硬性,适合在高速切削时产生的大量的热的问题。

在做为切削工具时,高速钢的使用硬度一般远远大于HRC40-45。因此,要求此硬度,并不是作为刃具的常规的做法。现介绍高速钢热处理硬度HRC40-45,且有一定韧性的方法原理。

高速钢属于高合金钢,相对含碳量较高,可除保证足量的合金碳化物外,还有足够的碳量溶于奥氏体,以保证在有足够的马氏体高硬度的同时,有足够的碳化物阻止奥氏体的长大。

由于铸态高速钢是由共晶莱氏体,索氏体,托氏体及残余奥氏体共同组成。由于其中的碳化物不能用普通热处理方法去除,因此高速钢工具加工的工艺比较复杂。可安排如下工艺:

要想制作高速钢工具,需从锻造工艺即开始执行,严格控制锻造比,以消除铸态粗大组织,控制锻造粗大组织。

(除非购买成品锻坯),高速钢锻造后应当安排退火工序(可根据锻坯情况安排等温退火),以消除锻造应力。

高速钢导热性差,淬火加热根据情况采用“三段预热法”或“两段预热法”,通常用盐浴炉,以防止氧化。

淬火介质一般为矿物油,淬火后温度一般在HRC60以上。

为了使回火后硬度保持在所要求的HRC40-45,回火一般采用(高温态)分段回火,严格控制每段回火时间,控制碳化物的形成,以保证硬度范围。

(鉴于高速钢品种繁多,所以此处只介绍原理。具体钢种,执行工艺指标略有差异,但原理相同。)

钢材热处理的工艺有哪些?各起什么作用?

钢的热处理总体而言是为了改善钢的力学性能或加工性能。具体如下:

1钢的退火

将钢加热到一定温度并保温一段时间,然后使它慢慢冷却,称为退火。钢的退火是将钢加热到发生相变或部分相变的温度,经过保温后缓慢冷却的热处理方法。退火的目的,是为了消除组织缺陷,改善组织使成分均匀化以及细化晶粒,提高钢的力学性能,减少残余应力;同时可降低硬度,提高塑性和韧性,改善切削加工性能。所以退火既为了消除和改善前道工序遗留的组织缺陷和内应力,又为后续工序作好准备,故退火是属于半成品热处理,又称预先热处理。

2钢的正火

正火是将钢加热到临界温度以上,使钢全部转变为均匀的奥氏体,然后在空气中自然冷却的热处理方法。它能消除过共析钢的网状渗碳体,对于亚共析钢正火可细化晶格,提高综合力学性能,对要求不高的零件用正火代替退火工艺是比较经济的。

3钢的淬火

淬火是将钢加热到临界温度以上,保温一段时间,然后很快放入淬火剂中,使其温度骤然降低,以大于临界冷却速度的速度急速冷却,而获得以马氏体为主的不平衡组织的热处理方法。淬火能增加钢的强度和硬度,但要减少其塑性。淬火中常用的淬火剂有:水、油、碱水和盐类溶液等。

高速钢钻头采用什么热处理工艺

热处理是钢在固态下加热到预定的温度,保持一定的时间,然后以某种冷却方式冷却下来的一种加工工艺。其工艺过程是:加热-----保温------冷却。

热处理的目的是:改变钢的内部组织结构,从而改善工件的工艺性能、使用性能,挖掘钢材的潜力,延长零件的使用寿命,提高产品质量。节约材料和能源。

1、碳钢的普通热处理工艺方法

1)钢的退火

钢的退火通常是把钢加热到临界温度Ac1或Ac3线以上,保温一段时间,然后缓慢地随炉冷却。此时,奥氏体在高温区发生分解,从而得到比较接近平衡状态的组织。一般中碳钢(如40、45钢)经退火后消除了残余应力,组织稳定,硬度较低(HB180~220)有利于下一步进行切削加工。

2)钢的正火

钢的正火通常是把钢加热到临界温度Ac3或Accm线以上,保温一段时间,然后进行空冷。由于冷却速度稍快,与退火组织相比,组织中的珠光体量相对较多,且片层较细密,故性能有所改善,细化了晶粒,改善了组织,消除了残余应力。对低碳钢来说,正火后提高硬度可改善切削加工性,提高零件表面光洁度;对于高碳钢,则正火可消除网状渗碳体,为下一步球化退火及淬火作好组织准备。

3)钢的淬火

钢的淬火通常是把钢加热到临界温度Ac1或Ac3线以上,保温一段时间,然后放入各种不同的冷却介质中快速冷却(V冷>V临),以获得具有高硬度、高耐磨性的马氏体组织。

4)钢的回火

钢的回火通常是把淬火钢重新加热至Ac1线以下的一定温度,经过适当时间的保温后,冷却到室温的一种热处理工艺。由于钢经淬火后得到的马氏体组织硬而脆,并且工件内部存在很大的内应力,如果直接进行磨削加工则往往会出现龟裂,一些精密的零件在使用过程中将会引起尺寸变化从而失去精度,甚至开裂。因此,淬火钢必须进行回火处理。不同的回火工艺可以使钢获得各种不同的性能。

2、碳钢普通热处理工艺

1)加热温度

碳钢普通热处理的加热温度,原则上按加热到临界温度Ac1或Ac3线以上30~50℃选定。但生产中,应根据工件实际情况作适当调整。热处理加热温度不能过高,否则会使工件的晶粒粗大、氧化、脱碳、变形、开裂等倾向增加。但加热温度过低,也达不到要求。

表2-1碳钢普通热处理的加热温度

方 法 加 热 温 度 (℃) 应用范围

退 火 Ac3+(20~60) 亚共析钢完全退火

Ac1+(20~40) 过共析钢球化退火

正 火 Ac3+(50~100) 亚共析钢

Accm+(30~50) 过共析钢

淬 火 Ac3+(30~70) 亚共析钢

Ac1+(30~70) 过共析钢

回火 低温回火 150~250 刃具、模具、量具、高硬度零件

中温回火 350~500 弹簧、中等硬度零件

高温回火 500~650 齿轮、轴、连杆等综合机械性能零件

大致工艺有:

退火,正火,淬火,三次或者四次回火。精磨后可以补充一次回火。

然后,用蒸汽发黑处理,最后浸泡热机油。

不过,具体的淬火回火温度参数,要根据你的钻头采用何种牌号的高速钢而定,不同高速钢的热处理温度是不一样的。

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