澳门玩大小备用 - 高速钢硬度能够达到67.5HRC后,磨退火是什么鬼?

发布时间:2020-01-10 18:01:57   热度:4126

澳门玩大小备用 - 高速钢硬度能够达到67.5HRC后,磨退火是什么鬼?

澳门玩大小备用, 德国是世界上机械制造强国,也是金属切削技术领先的国家之一。在德国机械加工企业流传着这样一句名言:企业的红利在刀尖上。中国也有一句名言:“千里之堤,溃于蚁穴”。刀具刃口微观缺陷(蚁穴),却影响着刀具的性能及寿命这个“千里之堤”。可见刀具刃口技术是个值得重视的大问题。

随着现代加工技术的高速发展,刀具滞后现象日益突出,特别是刃磨技术跟不上形势发展要求,磨退火极为普通,磨裂现象到处可见,严重影响企业的发展与进步。

1、何谓磨退火?何谓磨削裂纹?

碳素工具钢工具淬火回火后硬度为60~65hrc,通用高速钢刀具淬火回火后硬度为64.5~66.5hrc,高性能高速钢为66~67.5hrc,在刃磨和以后的修磨过程中,由于高速旋转的砂轮和刃口亲密接触产生磨削热,如果此时的温度超过该钢的回火温度,就会致使刃口硬度下降,人们把这种硬度下降的现象叫磨退火。

磨削裂纹是淬火态或残留奥氏体(rr)较多的工件经磨床磨削后所产生的裂纹。这种裂纹不是在磨削过程中而是在磨削结束之后产生的。裂纹的深度大约为0.1~0.2mm,初看觉得好象很懵。当用酸蚀时,裂纹显而易见。图1和图2是磨削裂纹的示意图。

笔者1968年大学毕业后在工具行业工作了近半个世纪,深知各工具厂对磨退火问题十分重视,但还是屡禁不止,几乎在每个工具厂都会发生,不过是数量和程度之分罢了。高速钢刀具磨退火的轻重程度可以从被磨面颜色判定,往往呈黄色、兰色、深灰色、黑色,颜色越深,表明刃口受热温度越高,退火程度越严重,硬度下降值越大。磨退火严重时工件表面会产生细而浅的磨削裂纹。磨退火和磨削裂纹是一双难兄难弟,遭遇都十分悲哀。

2、产生磨削裂纹的原因

工具钢淬火后的组织是m+rr,故处于膨胀状态。如果将其快速加热到100℃左右并迅速冷却时,将发生第一次收缩,继续加热到300℃左右发生第二次收缩。第一次收缩仅发生在表面,基体仍处于原膨胀状态,从而使表面层承受拉应力而产生微裂纹。这种裂纹称之为第一种磨削裂纹[2]。当磨削热升高使表面达到300℃时,因发生第二次收缩再次引起磨削裂纹。也就是说,磨削裂纹有两种,而且,磨削面与基体的膨胀收缩的差值,按图3所示,随着磨削面温度的下降而增大,因此,在磨削以后明显出现了肉眼可见的裂纹。

马氏体的膨胀与收缩随钢中含碳量的增加而增大,故碳素工具钢和渗碳淬火钢产生的磨削裂纹尤为严重。此外,淬火钢中的残留奥氏体,因磨削热催化转变成马氏体,这种新生的马氏体又集中于工件表面,从而加大了工件表面应力,由于持续对之磨削,对工件既是压力,又是拉力,助长磨削裂纹的产生。

3、磨削裂纹的特征

磨削裂纹不同于锻造及淬火裂纹,轻的磨削裂纹呈垂直于磨削方向的平行线,就是上述的第一种裂纹。较严重的磨削裂纹呈龟甲状,其深度0.03~0.15mm不等,属第二种裂纹。图4为磨削裂纹典型的例子,图5为高速钢麻花钻磨花钻磨削裂纹的图片。为清晰地显示磨削裂纹,可采用酸蚀或磁粉探伤。cr12mov钢制滚丝模磨削裂纹和二次淬火烧伤区见图6.

图3 说明磨削裂纹成因的示意图 图4磨削裂纹的两种形态

图5 高速钢钻头磨削裂纹10%硝酸酒精浸蚀 1×

4、防止磨削裂纹的方法

为了防止磨削裂纹的产生,工厂从磨削工艺和热处理两方面解决。

(1)磨削工艺方面

磨削裂纹是由于磨削热所致,所以降低磨削热是解决磨削裂纹的关键。大部分工厂都采用温磨,即加有冷却液,无论采取何法都不可能使冷却液同时到达磨削面,因此无法抹去磨削点产生的磨削热。冷却液只能使砂轮和工件在磨削点瞬间磨削走过后冷却工件和砂轮。同时因冷却液对被磨工件的磨削点起淬火作用,因而事实上会加剧磨削裂纹的产生。如果采用干磨削,如成型铣刀、滚刀等刃磨,磨削进给量较小粗磨时为0.02~0.04mm,精磨时为0.005~0.01mm,可以有效地减少磨削裂纹,但干磨对工人健康、环保不利,必须有相应的防范措施。

选择硬度较软、粒度较粗的砂轮来磨削,可以降低磨削热,但粗细应根据具体工件而定,既要不裂,更要工件表面光亮。

分粗、细磨削是一种很理智的选择,粗磨选用粒度较粗的砂轮磨,便于强力磨削,提高效率,然后再用粒度较细的砂轮精磨。

选用粒度较为锋利的砂轮,及时清除砂轮表面的切屑,减少切刀深度,增加走刀次数,减少工作台速度,一般取1~2m/min。另外,选对合适的冷却液也是减少磨削裂纹的一种方法。例如,某工具公司生产全磨制钻头,以前用进口油冷却,很少磨裂,改用国内某油品厂的油,磨裂的几率大大增加。说明冷却液在磨削工艺中也是很重要的。

(2)热处理方面

从以上分析我们知道,产生磨削裂纹的根本原因在于淬火后的马氏体处于一种膨胀状态,有应力存在,所以淬火后应及时进行回火。

第一种磨削裂纹是淬火件在快速加热至100℃左右,并迅速冷却时产生的,所以,为防止这第一种磨削裂纹,工件应在150~200℃回火,用碳素工具钢及低低合金工具钢制造的工模具,应密切关注。第二种磨削裂纹是工件在磨削过程中继续升温到300℃时,表面再次产生收缩而产生的。为防止此类裂纹出现,则工件应在300℃左右回火,回火保温时间3h以上,有些钢件在300℃左右有回火脆性,设法避免或改用其他材质代替。

有时经一次回火后仍会产生磨削裂纹,应第二次回火或人工时效,实践证明,这个方法很奏效。

有时刀具要求硬度不高,而零件外观表面要求很高时,可将回火温度提高到400℃左右,如用cr12mov钢制滚丝模,有的就是提高温度回火工件表面不会出现磨削裂纹。

φ8~16mm高速钢制全磨钻,如整体淬硬,磨削时在出沟处磨裂的几率很大,严重时磨裂50%以上,改进热处理工艺,盐浴淬火加热只浸到刃长的4/5,保证出沟处硬度≤61hrc,这样就不再发生磨削现象。

残留奥氏体是不稳定组织,有转变成马氏体的倾向,为减少和消灭(事实上不可能)之,热处理应采取相应的技术措施。淬火加热温度不宜过高、保温时间不宜过长,回火一定要充分,用碳工具钢、低合金工具钢及cr12mov等制作的刀具,在刃磨前可补充冷处理或深冷处理,对减少和杜绝磨削裂纹有积极效应。

刀具设计结构力求实用合理,防止磨削中局部出现热积聚导致磨削裂纹产生,适当加大过渡区圆角、和棱、沟、槽处圆弧。举一实例说明:

用m2钢制φ120~140mm×40~70mm滚丝模(国家标准将滚丝模列为刀具类)原热处理工艺为860℃盐浴预热,1220~1225℃加热,580~620℃中性盐浴分级后240~260℃硝盐等温,淬火晶粒度10~10.5级560~×1h×4次回火后硬度为64.5~65.5hrc。滚丝模在磨削过程中发现磨削裂纹。分析认为,滚丝模韧性高,强度和耐磨性一般,硬度和红硬性是次要指标。因而将原硬度要求62~65hrc改为60~62hrc。原工艺还存在rr多和回火不充分之嫌。所以对工艺进行改革:

a、将淬火加热温度降低20℃,加热时间延长50%,

b、500~550℃中性盐浴分级后250℃×2h硝盐等温后空冷,

c、第一次回火用590℃,后三次回火用550℃。

改进热处理工艺后的滚丝模硬度为61~62hrc,磨削裂纹消失,刀具寿命提高3~4倍。

另外硬度高低亦是影响磨裂的一个因素。人们从实践中体会到:高硬度比低硬度磨裂的可能性大得多,鉴于此,我们不能偏面的追求高硬度。hss-e钢制刀具虽能达到67~70hrc的高硬度,但在现实当中行不通,不光是脆性大,而且容易磨裂。我们要给高性能高速钢制刀具的硬度以科学定位,除车刀等要高红硬性的简单刀具外,一般刀具将硬度定格在66~67.5hrc,比较切合实际。

除了上述一系列措施外,人的因素千万不可小视,要充分发挥人的主观能功作用,努力提高刃磨技能,我们就一定能把磨削裂纹降到最低限度,为企业节能增效。

参考文献

[1] 赵步青·关于刃磨退火问题[j]·五金科技·2005(5):22

[2] 大和久重雄[o]·热处理缺陷及对策150问

[j]·费从荣译蔡慰望校·国外金 属热处理·1986(6)增剂:27~28

作者简介:赵步青,男,1943年12月生,江苏阜宁县人,高级工程师,已发表论文及适用文章240多篇,出版热处理专著4部,协编图书两部。研究方向:工模具热处理工艺。

上一篇山东加速电动汽车充电基础设施体系建设 推动居民区充电设施建设
下一篇有灯光才是家!这些为你照明、给你温暖的智能灯具总有一个适合你

推荐文章

  • 吉祥航空转场大兴 波音787正式投放京沪航线
    吉祥航空转场大兴 波音787正式投放京沪航线

    吉祥航空董事长王均金表示:“将波音787梦想客机投放到京沪航线上,也将为往返京沪两地通勤商务旅行的旅客提供宽敞舒适的飞行体验”。吉祥航空在大兴国际机场先期投放3对京沪往返航班,覆盖早、中、晚三个进出港时段,由空中客车a321和波音787-9梦想客机运营,每日投放近1700个坐席至该航线服务。...

    2019-12-29 14:19:12
  • 京东安联财险11.11开门红,“简单保险”理念再升级
    京东安联财险11.11开门红,“简单保险”理念再升级

    京东安联财险首日迎来“开门红”,根据数据统计,仅11月1日,提供总保障金额56亿元,累计为864万件商品提供保障服务。首日取得“开门红”主要得益于京东安联财险“简单保险”的理念升级。“我们正在内部测试10秒计划”,京东安联财险产品负责人表示,为了备战11.11,京东安联财险力求让消费者10秒看懂一款保险产品,像网购商品一样简单。京东安联财险为此专门准备了“三大礼物”助力这次消费节。...

    2020-01-03 17:12:27
  • 中国科学院再传出一好消息,西方这次又要后悔没早点研究量子技术
    中国科学院再传出一好消息,西方这次又要后悔没早点研究量子技术

    其实美国之所以会这么说,主要原因是因为美国想以此来逼迫中国公开量子技术,但是中国自然是不会将10多年的技术拱手相让的,这不在前段时间,中国的科学院又传出了一个好消息,说量子技术又有了新的突破,看来这次西方各个国家肯定又要后悔,没早点研究量子技术了!...

    2019-12-23 08:12:31
  • 期镍11月整月单边下跌 后续或将反弹
    期镍11月整月单边下跌 后续或将反弹

    沪镍主力2002合约,11月整月呈持续下跌趋势,一路震荡下行。截至今日,沪镍2002合约由11月初13万元/吨一线下跌至10.8万元/吨,累计下跌约2.2万元/吨,跌幅近17%,持仓量累计增加27万手。期镍内外盘在整个11月份期间,均呈单边下跌趋势,本周,伦沪镍跌势趋弱,开始横盘震荡整理状态。...

    2020-01-07 11:17:59
  • 知道了这五点,你就不会选错工作
    知道了这五点,你就不会选错工作

    我已经毕业10年,工作了9年。另外,你还可以回顾你13岁至23岁的全部经历,找出你做得比别人强的事和不如别人做得好的事,根据你的亮点来找工作。如果你的工作对象很简单很固定,那么你的成长速度就会比较慢。你需要经常和不同领域不同性格不同行业的人打交道,这样你的提升就会比较快。...

    2020-01-01 21:38:13