粉末高速钢工具的真空热处理.pdf

第25卷第4期
国外金属热处理
Vol 25. No 4
2004年8月
GUOWAI JINSHU RECHULI
Aug,2004
粉未高速钢工具的真空热处理
无锡冶金机械厂(无锡214151)李良福编译
推刀(例如用于变形整平活塞销内的孔或光整范围内改变其组织、硬度和耐热性。
复杂形状的零件)的工作部分大多是用碳化物不均
加里宁格勒国立技术大学与“法开尔”公共设计
匀性高的BK钨钴类硬质合金和Cr12MoV钢制造的。局共同研究了通过由粉末高速钢(M613-MI无钨
但目前研制了用粉末治金法制造的一系列牌号的高高速钢和经济型合金化高速钢P6MS-m)在电炉内于
速钢(所谓粉末钢)。用这些钢可制造在薄截面内具非标准淬火加热及冷却的条件下进行真空热处理而
有最住硬度、耐磨性及韧性关系的用于表面塑性变获得高强度工具的可能性。在生产条件下研究和试
形的复杂外形的工具。目前,已有现代化的真空淬验了凸模推刀和滚轮,试验是在小批生产条件下加
火工艺,以及对各种工具如切削刀具和表面塑性变工初性铬镍钢18 XHBA和X21T7AHST钢制零件的圆
形用工具完成整个热处理周期的低能耗设备。利用柱孔和六角孔。工具由中16~20m的棒料制成。エ
这些工艺和设备,可根据工具的结构和用途,在一定具淬火加热的设备、加热规范及冷却条件列于表1。
1谇火加热的设备、加热规范及冷却条件
冷却
工具(钢)
炉子类型
真空度/Pa
加热温度/℃
介质
温度/℃速度/℃·s-
六角推刀
GrB-2.4/15Y2
10
1180~1200
真空
1-1.5
(P6M5-I)
CIOI-1.6.1/12
0-20
1050~1100
氫气
450
10~15
用于推削一整平的锥形
CHOI-1,6,2,5.1
1050-1100
油
(M603-MI)
/11M2
10
1050~1100
液氮
150-200
圆柱形凸模
CrB-2,4/152
1180-1200
真空
l1.5
M6403-MII)
根据炉子的技术特性选择淬火冷却规范。例不均匀性较小(见图1),故可消除在加工韧性钢时薄
如,在CIB型双軍式炉内,冷却在真空或氩介质中进切削刃和成形刃的脆性破坏和崩刃。
行;而在实验室的低电耗CIOI型井式炉和CHO
在真空内淬火的粉末高速钢工具的试验结果列
型箱式炉内,冷却在真空油或液氮中(低温恒温器)于表3内。业已确定,这种工具在耐磨性,以及崩刃
进行。在所有情况下,工具均放置在炉内1Cn18Ni9Y和脆性破坏倾向方面,明显优于传统采用的Crl2Mo
钢制造的器具内,就在此器具上进行冷却和后续的钢和Cr12V钢制造的同样工具,尽管在变形推削和
回火(T=250~375℃、回火1~2.5h)。热处理后获整平12XH3A,20X2H4BA,18XHBA等渗碳钢时还稍
得的工具材料性能列于表2。
逊于钨钴类硬质合金制造的相同工具。
采用普通金相法、X射线结构分析法、断口组织
采用粉末钢并真空溶火到最大硬度,对实现表
观测法的研究结果表明,真空加热热处理之粉末高面塑性变形工序的工具最为适宜,因为这些工序不
速钢刀具的使用特性得到明显改善。例如业已指会伴随着其工作部分的显著发热。在这种条件下,
出,真空内淬火并在氩气和液氮内冷却的2种牌号不要求钢的高耐热性,而起决定作用的是得到足够
的马氏体基体钢内,细小弥散之点状璣化物的份额的硬度和接触强度。所选取的M63-MI和P6MS
将增加,从而促使在加工韧性铬镍钢时工具的工作-Ⅱ钢的热处理规范,可保证它们在具有高冲击韧
能力得以改善。与一般钢相比,由于粉末钢碳化物性的同时得到最大的硬度和接触强度。
万方数据
第4期
李良福:粉末高速钢工具的真空热处理
表2热处理后获得的工具材料性能
刀具(钢)
硬度
相成分
冲击初性/小·cm-2
抗弯强度/MP
推刀
Moc, WC(Fe, Cr)2 Cy
(P6M5-I)o
6l-64
38~40
290-2900
aー相,马氏体
辊子(M603-MI)
Moc, WC(Fe, Cr)C2
相,马氏体
44
3330~3400
凸模(M6Q3-M)
Moc, WC( Fe, Cr) Ca
60~62
51-58
3450-3600
a-相,马氏体
注:①T=1180℃溶火,在氫气内冷却;のT=1050℃溶火,在液氮气内冷却;③T=1180℃火,在真空内冷却
1)机械加工凸模、推刀辊子、凹模的工作表面和基
,
准面,且磨削和研磨的单面余量不大于0.06~0.10mm。
→,(之
2)真空淬火:对立式工具将工作部分朝上垂
直放置在多层夹具内;在CB型真空炉内加热到1050
1180℃;在真空内或氩气内冷却;对锒嵌式工具
在配备有真空转炉的CIOI或CHOⅡ型实验
室炉内加热到1000~1100℃;在液氮或油内冷却。
3)根据所要求的硬度,在250~300℃低温回火
1~2.5h;用人造金刚石砂轮精磨主要工作表面;180
图1P6M5-钢在配备真空转炉的CIOⅡ型炉内
200℃时效2~3h
淬火后的显微组织(加热到1050℃,真空油
内冷却;270℃时回火2h)
參考文献
亵3在真空内淬火的粉末高速钢工具的试验结果
[1] Iilenpmh A. B, TAHHTO A B. Cobeptehcmpopahhe a
刀具被加工钢的牌号加工表面粗耐磨性,零件数
PAKTEPCTHK HHCTPYMEHTA M meqpopmhpyote
(钢)
(抗拉强度)度Ra/m(磨损特征)
B o m H mct //M CT
推刀
C21MN7ANI5TI
0.78-0.8120-140(宽度为
Htab,2002,(11):20-23
(70
0.2mm的刃带
2] CBOB B O, Apmos A KO. Ornenowas opera
(M603-MI)(650MPa)0.41-0.555~60(半径达
辊子
Tmyookwx ombepcthh Ma.oro mrametpa OPHOBAHHEM/
0.4mm的倒圆)
Copa6otka MetaJ0B. 2001, 2(13): 16-18
凸模
2CR18NI10I1
510~600(沿半
1.2~1.3
[3] Amacracan I II., Kamma B H. Bmamhhe Kpemr Ha
(M653-MITT)(540 Mpa)
径的划痕)
cpyktypy H Dasobbh coca pacmmmlnehrx nopotkob
第一次重磨前
cram -M/Hhcrpymer H Exmoor. 2002, 2(3)
所有被