利于熱處理效率和處理質量的車刀加工工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種利于熱處理效率和處理質量的車刀加工工藝，包括順序進行的毛坯下料、鍛造、切削加工、熱處理和磨削加工，所述毛坯為W2MoCr4V2Co8高速工具鋼，所述熱處理包括順序進行的預熱、加熱保溫、淬火和回火，所述預熱采用分階段逐漸升溫進行，所述淬火為油冷，所述鍛造與切削加工之間還包括退火步驟，所述退火步驟為將鍛造得到的毛坯分步加熱，所述回火工序后續(xù)還包括冷處理步驟，所述冷處理步驟與回火工序之間還包括冷處理前預處理，冷處理后續(xù)還包括水浴回火。本工藝路線簡單，熱處理效率高、處理質量好，有利于產品良好的耐磨性和熱硬性。
【專利說明】
利于熱處理效率和處理質量的車刀加工工藝

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及用于車床刀具加工制造工藝領域，特別是涉及一種利于熱處理效率和處理質量的車刀加工工藝。

【背景技術】
[0002]在機械加工行業(yè)中車床被認為是所有設備的工作“母機”。車床主要用于加工軸、盤、套和其他具有回轉表面的工件，以圓柱體為主，是機械制造和修配工廠中使用最廣的一類機床，車刀是用于車削加工的、具有一個切削部分的刀具。車刀是切削加工中應用最廣的刀具之一。
[0003]隨著現(xiàn)代制造技術的發(fā)展，高速鋼車刀在切削加工中被廣泛使用，使用過程中車刀的切削部分要承受很大的壓力、摩擦、沖擊并工作在較高的溫度下，這使得高速鋼車刀較易出現(xiàn)磨損、刀刃彎曲、車刀轉動過強和沖擊缺口等不利于加工質量的情況。如何進一步優(yōu)化現(xiàn)有技術中的利于熱處理效率和處理質量的車刀加工工藝是進一步提高車刀質量的關鍵所在。


【發(fā)明內容】

[0004]針對上述高速鋼車刀較易出現(xiàn)磨損、刀刃彎曲、車刀轉動過強和沖擊缺口等不利于加工質量的情況。如何進一步優(yōu)化現(xiàn)有技術中的利于熱處理效率和處理質量的車刀加工工藝是進一步提高車刀質量的關鍵所在的問題，本發(fā)明提供了一種利于熱處理效率和處理質量的車刀加工工藝。
[0005]針對上述問題，本發(fā)明提供的利于熱處理效率和處理質量的車刀加工工藝通過以下技術要點來達到發(fā)明目的:利于熱處理效率和處理質量的車刀加工工藝，包括順序進行的毛坯下料、鍛造、切削加工、熱處理和磨削加工，所述毛坯為W2MoCr4V2Co8高速工具鋼，所述熱處理包括順序進行的預熱、加熱保溫、淬火和回火，所述預熱采用分階段逐漸升溫進行，所述預熱包括第一階段加熱至450-60(TC并保溫不少于20min、第二階段加熱至750-80(TC并保溫不少于20min，所述加熱保溫為進一步加熱毛坯至1210-1230°C，并保溫不少于25min，所述淬火為油冷，所述鍛造與切削加工之間還包括退火步驟，所述退火步驟為將鍛造得到的毛坯分步加熱:即從常溫加熱至600-650°C保溫不少于lOmin、繼續(xù)加熱至850-860°C保溫不少于20min后緩慢冷卻，以上加熱的升溫速度不大于25°C /h，所述回火工序后續(xù)還包括冷處理步驟，所述冷處理步驟與回火工序之間還包括冷處理前預處理，冷處理后續(xù)還包括水浴回火，所述冷處理為將上階段得到的毛坯進行-80至_150°C的液氮冷處理，所述冷處理前預處理為90-100°C水煮不少于40min或低溫回火不少于lh，所述水浴回火為將上個工序得到的毛坯水煮不少于1.5h。
[0006]更進一步的技術方案為:
所述切削加工和熱處理之間還包括清洗步驟，所述清洗步驟包括順序進行的去油清洗工序和烘干工序。
[0007]所述淬火和回火還包括順序進行的除油清洗工序、干燥工序和檢查工序。
[0008]所述緩慢冷卻為爐冷或油冷，且冷卻速度不大于30°C /h。
[0009]本發(fā)明具有以下有益效果:
1、本發(fā)明提供的車刀加熱工藝工序簡單，通過設置的淬火之前分階段進行的預熱步驟，能夠有效減少熱處理過程中毛坯發(fā)生加熱變形、開裂的程度和可能性，同時，相較于現(xiàn)有技術毛坯在高溫狀態(tài)下停留時間較短，有利于減少毛坯的脫碳量，以進一步保證得到的車刀能夠保持足夠的硬度和耐磨性。本工藝路線得到的車刀硬度值可達70HRC以上，且具有良好的耐磨性和熱硬性。
[0010]2、設置的退火步驟旨在軟化鍛造后得到的毛坯的硬度，以提高其機械加工性能，便于后續(xù)的切削加工。退火步驟分布加熱、加熱溫度和保溫時間的限定，同樣旨在減少毛坯在熱處理過程中毛坯的加熱變形、開裂的程度和可能性、材料的脫碳量，保證后續(xù)得到的車刀的質量；同時通過以上工藝的退火處理，可使得退火后的毛坯硬度值在260HBW以下；同時由于提供的退火溫度較高，相較于現(xiàn)有技術，在取得同等退火效果的同時耗時僅為現(xiàn)有技術的三分之二，以上分布進行的退火步驟，還有利于車刀的生產效率。
[0011]3、設置的冷處理、冷處理前預處理和水浴回火步驟中，液氮冷處理用于殘余奧氏體的馬氏體轉化；冷處理前預處理用于消除部分淬火內應力，以使得殘余奧氏體趨于穩(wěn)定，這樣穩(wěn)定的殘余奧氏體可吸收馬氏體的急劇膨脹能量，減小殘余奧氏體馬氏體化的相變應力，以達到減小冷處理脆裂的可能性；設置的水浴回火用于消除大部分冷處理殘余應力。以上設置可使得處理完成的車刀中奧氏體保持量為2-5%，車刀中內應力小，便于成倍提升車刀的使用壽命。

【具體實施方式】
[0012]下面結合實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明，但是本發(fā)明的結構不僅限于以下實施例。
[0013]實施例1:
利于熱處理效率和處理質量的車刀加工工藝，包括順序進行的毛坯下料、鍛造、切削加工、熱處理和磨削加工，所述毛坯為W2MoCr4V2Co8高速工具鋼，所述熱處理包括順序進行的預熱、加熱保溫、淬火和回火，所述預熱采用分階段逐漸升溫進行，所述預熱包括第一階段加熱至450-600°C并保溫不少于20min、第二階段加熱至750-800°C并保溫不少于20min，所述加熱保溫為進一步加熱毛坯至1210-1230°C，并保溫不少于25min，所述淬火為油冷，所述鍛造與切削加工之間還包括退火步驟，所述退火步驟為將鍛造得到的毛坯分步加熱:即從常溫加熱至600-650°C保溫不少于lOmin、繼續(xù)加熱至850_860°C保溫不少于20min后緩慢冷卻，以上加熱的升溫速度不大于25°C /h，所述回火工序后續(xù)還包括冷處理步驟，所述冷處理步驟與回火工序之間還包括冷處理前預處理，冷處理后續(xù)還包括水浴回火，所述冷處理為將上階段得到的毛坯進行-80至_150°C的液氮冷處理，所述冷處理前預處理為90-100°C水煮不少于40min或低溫回火不少于lh，所述水浴回火為將上個工序得到的毛坯水煮不少于1.5h。
[0014]本發(fā)明提供的車刀加熱工藝工序簡單，通過設置的淬火之前分階段進行的預熱步驟，能夠有效減少熱處理過程中毛坯發(fā)生加熱變形、開裂的程度和可能性，同時，相較于現(xiàn)有技術毛坯在高溫狀態(tài)下停留時間較短，有利于減少毛坯的脫碳量，以進一步保證得到的車刀能夠保持足夠的硬度和耐磨性。
[0015]設置的退火步驟旨在軟化鍛造后得到的毛坯的硬度，以提高其機械加工性能，便于后續(xù)的切削加工。退火步驟分布加熱、加熱溫度和保溫時間的限定，同樣旨在減少毛坯在熱處理過程中毛坯的加熱變形、開裂的程度和可能性、材料的脫碳量，保證后續(xù)得到的車刀的質量；同時通過以上工藝的退火處理，可使得退火后的毛坯硬度值在260HBW以下；同時由于提供的退火溫度較高，相較于現(xiàn)有技術，在取得同等退火效果的同時耗時僅為現(xiàn)有技術的三分之二，以上分布進行的退火步驟，還有利于車刀的生產效率。
[0016]設置的冷處理、冷處理前預處理和水浴回火步驟中，液氮冷處理用于殘余奧氏體的馬氏體轉化；冷處理前預處理用于消除部分淬火內應力，以使得殘余奧氏體趨于穩(wěn)定，這樣穩(wěn)定的殘余奧氏體可吸收馬氏體的急劇膨脹能量，減小殘余奧氏體馬氏體化的相變應力，以達到減小冷處理脆裂的可能性；設置的水浴回火用于消除大部分冷處理殘余應力。以上設置可使得處理完成的車刀中奧氏體保持量為2-5%，車刀中內應力小，便于成倍提升車刀的使用壽命。
[0017]實施例2:
本實施例在實施例1的基礎上作進一步限定，為防止在機械加工過程中毛坯上沾染的油潰對熱處理造成影響，影響產品的最終品質，所述切削加工和熱處理之間還包括清洗步驟，所述清洗步驟包括順序進行的去油清洗工序和烘干工序。
[0018]進一步的所述淬火和回火還包括順序進行的除油清洗工序、干燥工序和檢查工序。設置的檢查工序為檢查毛坯的淬火質量，如外觀的裂紋和熱變形、淬火均勻程度觀察，以避免不符合質量要求的毛坯進入下一步加工而浪費加工資源。
[0019]為防止毛還在冷卻過程中被氧化和防止冷卻速度過快影響毛還的硬度值和內應力，所述緩慢冷卻為爐冷或油冷，且冷卻速度不大于30°C /h。
[0020]以上內容是結合具體的優(yōu)選實施方式對本發(fā)明作的進一步詳細說明，不能認定本發(fā)明的【具體實施方式】只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明的技術方案下得出的其他實施方式，均應包含在本發(fā)明的保護范圍內。
【權利要求】
1.利于熱處理效率和處理質量的車刀加工工藝，包括順序進行的毛坯下料、鍛造、切削加工、熱處理和磨削加工，其特征在于，所述毛坯為W2MoCr4V2Co8高速工具鋼，所述熱處理包括順序進行的預熱、加熱保溫、淬火和回火，所述預熱采用分階段逐漸升溫進行，所述預熱包括第一階段加熱至450-60(TC并保溫不少于20min、第二階段加熱至750_80(TC并保溫不少于20min,所述加熱保溫為進一步加熱毛還至1210_1230°C,并保溫不少于25min,所述淬火為油冷，所述鍛造與切削加工之間還包括退火步驟，所述退火步驟為將鍛造得到的毛坯分步加熱:即從常溫加熱至600-650°C保溫不少于lOmin、繼續(xù)加熱至850-860°C保溫不少于20min后緩慢冷卻，以上加熱的升溫速度不大于25V /h，所述回火工序后續(xù)還包括冷處理步驟，所述冷處理步驟與回火工序之間還包括冷處理前預處理，冷處理后續(xù)還包括水浴回火，所述冷處理為將上階段得到的毛坯進行-80至_150°C的液氮冷處理，所述冷處理前預處理為90-100°C水煮不少于40min或低溫回火不少于lh，所述水浴回火為將上個工序得到的毛坯水煮不少于1.5h。
2.根據(jù)權利要求1所述的利于熱處理效率和處理質量的車刀加工工藝，其特征在于，所述切削加工和熱處理之間還包括清洗步驟，所述清洗步驟包括順序進行的去油清洗工序和烘干工序。
3.根據(jù)權利要求1所述的利于熱處理效率和處理質量的車刀加工工藝，其特征在于，所述淬火和回火還包括順序進行的除油清洗工序、干燥工序和檢查工序。
4.根據(jù)權利要求1所述的利于熱處理效率和處理質量的車刀加工工藝，其特征在于，所述緩慢冷卻為爐冷或油冷，且冷卻速度不大于30°C /h。
【文檔編號】B23P15/30GK104128779SQ201410365776
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年7月30日 優(yōu)先權日:2014年7月30日
【發(fā)明者】吳光武 申請人:成都興博達精密機械有限公司