做家：赵步青、胡明、胡会峰、邵丽萍
单元：安徽嘉龙锋钢刀具备限公司
泉源：《金属加工（热加工）》杂志
死板刀片是木柴、造纸、印刷、皮革、胶合板及汽车制造等行业产物加工必备的切削刀具。刀具的规格品种繁密，热解决难度较大。行使特别宽广，用量与日俱进。死板刀片薄刃细长，加工目标重要优劣金属材料。由于从军的非常性，请求刀片既要有高的硬度、强韧性、耐磨性和必要的热硬性，又请求高的抗劳累断裂和碳化物剥落的才力，尤为是木柴加工用的刨切刀和旋切刀请求更高。如下简介嘉龙公司Cr8型钢制做刀片的热解决工艺。
1.Cr8型钢退火工艺楷模
所谓Cr8型钢便是wCr=8%的对象钢，这种型钢大多用来制造模具，但热解决妥贴，也是特别愿望的刀具材料，尤为是在死板刀片行业，也许讲是桂林一枝。罕用的Cr8型钢化学成份如表1所示。
表1罕用的Cr8型钢化学成份（原料分数）（%）
注：表中有些成份为做废刀片光谱剖析实测数据。
从表1也许看出，大部份钢中含有W、Mo、Cr、V等碳化物孕育元素，在钢中孕育M3C、M23C6、M7C3、M6C、MC五品种别的碳化物，假设W、Mo含量较高，还也许会孕育WC、Mo2C碳化物。
从钢厂购来的钢板或钢带，通常以退火态交货，以便切削加工。假设钢材进厂再实行锻轧就要退火解决，赢得愿望的球化布局，以便淬火、回火后赢得较佳的综协力学机能。球化退火工艺有多种，通常采取等温球化退火。
表1所列钢种常采取的退火工艺为：将钢加热到~℃，保温3~4h，炉冷至~℃，再保温3~4h，炉冷至~℃，出炉翻开保温箱盖空冷至室温，校直。
退火加热炉为专用的较大型密封箱式炉，装箱庇护，庇护刃钢不脱碳或微增碳。
退火后应查验硬度和显微布局，但实际上许多厂不做查验，出了原料题目才从新找出处。退火后的硬度应吻合工艺，大大都为~HBW，金相布局按同类钢材准则验收。
高合金钢中的带状布局的改正水准由锻轧工艺所决计，退火温度偏高时，带状稍有改正，但不能从根柢上消除，退火工艺却能改观二次碳化物的散布形态；中低合金对象钢中除少少许大颗粒碳化物外，都可由退火工艺把握。退火温渡太高，不单增多工件氧化脱碳偏向，还会使奥氏体中合金度增高，进而致使奥氏体在珠光体地域冷却时的安稳性增大，不能充足实行珠光体转换，使退火后的硬度增高，同时还会使有些碳化物安稳化，使钢的热硬性不降。保温光阴应恰当，不是越长越好，太长的保温光阴会使碳化物偏聚，孕育淬火、回火后硬度下落，影响耐磨性。
如上所述，理应注重退火工艺，若无视退火布局、工艺节制会给热解决带来不须要的费事。
2.淬火工艺
嘉龙公司临盆的各式死板刀片，规格品种对照齐备，最长的4.8m。依据刀片行使的不同工况，筛选不同的Cr8型材料，加热炉为克己的全密封的氮气庇护辊底式炉，最高工件温度℃。部份死板刀片如图1所示。
（1）淬火加热温度
淬火加热温度常常会给出一个不太宽的温度区间，在给出的温度局限内能保证硬度、金相及格，但不能保证必要是上等品、遐龄命。要做到后者，热解决工艺务必脾气化。部份Cr8型钢淬火加热温度如表2所示。金相是热解决最重心的比赛力。咱们的刀具和日本、德国、意大利等发财国度的同类刀具比拟，材料不比他们差，硬度也不低，便是金相上存在奥妙的差别，进而致使寿命差别较大。
通常地讲，工艺上给出的淬火温度的上限对应硬度的上限，它是一定奥氏体晶粒长大的拐点和γR量赶紧增多的拐点，要充足欺诈；下限温度固然保障，但绝对是下策，有阅历的职掌者一定不会采取。咱们都是习惯于热诚上限温度淬火，其优秀性有三条：①也许赢得高硬度和高强度，并具备从军前提和高韧性。②改正碳化物的不平均性，减弱带状网状水准，有利于韧性的升高。③节能增效，临盆率高。
（2）保温光阴
由于装炉量大，为使刀片奥氏体平均化、表里传导平均，必要要保温，但保温光阴万万不成太长。年3月咱们到日本某至公司现场参观，看到18m长的大炉子装1.5~1.8t工件，加之支架等夹具，被加热体总原料最少3t，但保温光阴惟有27~28mim，产物原料上乘。咱们研习日本的先进阅历，淬火温度取上限，保温光阴很短，临盆效率高，节能环保。关于任何钢件来讲，都存在一个淬火参量的题目，比如高速钢淬火参量的表白式为：
P=t（37+logτ）
式中，P——淬火参量；
t——淬火加热温度（K）；
τ——淬火加热光阴（s）。
从上式也许看出，升高加热温度比延永劫间更有用，依据实际状况，保温光阴通常为20~30min。Cr8型刃钢的淬火晶粒度节制在8.5~9.5级，个体状况恰当升高或升高0.5级。
（3）冷却
由于Cr8型钢均为自硬性材料，淬硬性、淬透性都可，我公司采取充液氮自冷。必要要节制冷却速率，保证~℃冷却速率≥7℃/s。避让冷却速率太慢有碳化物析出而影响硬度等力学机能。
液氨自冷到~℃便可出炉空冷，要欺诈马氏体相变超塑性的道理，适时校直。
每炉冷却出炉后务必做金相和硬度考验，不单看晶粒度，更重要的是看碳化物熔解水准，淬火马氏体针≤3级，淬火后的硬度通常为60~62HRC。部份5Cr8钢淬火后晶粒度如图2所示。
图25Cr8Ni2VSi钢淬火金相（×）
死板刀片不单在庇护氛围中加热淬火，并且也许感受加热，从年起，咱们试制胜利超音频感受加热淬火，节能高效，原料安稳，遭到用户喜爱。
3.回火工艺
Cr8型钢淬火后务必实时回火，其方针是淬火赢得的脆性马氏体转换为回火马氏体并析出弥漫的碳化物，且促进γR分解，同时消除淬火应力，升高刀片的塑性和韧性。
Cr8型钢属高合金对象钢，淬火后需在二次强硬峰左右高温回火（按温度分不太聪明，应按回火后的布局分回火类别才科学），也是奥氏体加重分解的温度，通常在~℃。假设回火后硬度偏高，应恰当升高回火温度。
Cr8型钢刀片淬火后在回火温度回火，通常保温2.5~3.5h，回火次数两次便可，第一次回火后必要冷到室温才力实行第二次回火。假设第二次回火后不充足务必增多一次回火，部份Cr8型钢回火楷模如表2所示。
回火温度同回火光阴的关联，也也许用回火参量来示意。高速钢回火参量表白式如下：
P=t（20+logτ）
式中P——回火参量；
t——回火温度（K）；
τ——回火保温光阴（s）。
上式讲明，只管回火温度、保温光阴有所不同，只需回火参量不异，回火成效就相当。
Cr8型回火也有彷佛之处，当布局和硬度统统一致时，℃×5h和℃×3h、℃×5h和℃×3h基本吻合温度×光阴常数的对数关联。不过，这是一个阅历公式，要经过实际。笔者实际的工艺是先高一点温度回火，将硬度请求搞定，再低一点温度回火，使回火透辟，简称“先搞定再搞透”。
表2Cr8型钢热解决工艺
4.深冷解决或冷解决
古里亚耶夫在年就报导过，采取冷解决来改正钢机能的事例。冷解决的方针是行使钢中的γR转换为回火马氏体，布局安稳化。到了20世纪50年头，涌现了干冰（-78℃）或更低的温度实行刀具冷解决的报导。70年头后期，由于液氮成本下落，使得产业冷解决温度大幅下落，目前采取液氮为制冷剂可将终冷温度节制在-℃以上的各个温度地域，并且也许节制起落温速率，相当于从炉冷或空冷的速率直接投入液氮“淬冷”。通常将1~-℃的解决称为冷解决；-~-℃称为深冷解决。不论冷解决或深冷解决，都是为了淘汰一点γR，升高硬度，安稳布局，终究到达升高对象寿命的方针。
Cr8型钢属于基体钢，与高速钢热解决工艺彷佛，高速钢深冷解决并不能升高其寿命，搞得不好反而会增多脆性，加快刀具折断，因而宇宙上千家刀具临盆商，还未见哪家在用深冷解决，即便有设立，也是闲置形态。关于剃齿刀、小模数滚刀等刀具行使深冷解决，方针是统统消除应力、安稳尺寸，由于这种刀具因此内径放心的，期盼刀具在行使功程中，内孔不产生尺寸的变动。我公司也有深冷解决设立，夙昔盲目地随着时髦走，也搞深冷解决，实际证实，深冷解决抵消除应力、安稳尺寸有利，但对升高死板刀片的行使寿命没有显然的成效，有弄巧成拙之嫌。用户是天主，只需用户有请求，务必实际。
死板刀片的深冷解决和冷解决通常是在制品以后，大多采取-℃×1h的热解决工艺。
5.死板刀片热解决原料考验
原料考验是热解决临盆中特别重要的一环，务必把好每个枢纽，老成节制，结实际行，并实行详细纪录，做到回首有源。
（1）原材料进厂考验
原材料进厂务必经考验及格方可入库。考验项目囊括化学成份、碳化物不平均度、碳化物颗粒度、脱碳层深度等表面原料。原材料最佳从大道渠道购买，并订立供销协议，如此可免得去不须要的原料纠葛。
（2）淬火晶粒度的考验
咱们参观日本几家同类工场，发掘对方不查验，西欧一些国度炉前也不考验金相。但在华夏，哪家对象厂若在炉前不考验金相，一定要出原料题目。由于咱们缺少科学经管，没有分炉号淬火，节制水准缺乏，更谈不上按客户用刀工况定货，是以炉前淬火很盲然。咱们必要要视产物的详细状况，将晶粒度安稳节制在愿望局限内。
（3）碳化物熔解度考验
碳化物关于刀具行业来讲是一把双刃剑，一方面是高硬度高、耐磨性的基本，另一方面是过热、过烧的首恶。行使得好，产物原料上去了，行使得不好，质质变坏。Cr8型钢含有较多的碳化物孕育元素，咱们要充足欺诈碳化物可变的有利上风，将碳化物熔解恰到益处，既不能熔解过量，更不能熔解太少。热解决不过是在做碳化物的转换办事，炉前金相必要要
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