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高速钢大件的热处理工艺

作者:www.nanjingheyetegang.com 来源:江苏高速钢生产厂家

   高速钢经过热处理后的硬度会逐渐提高,它其中含有大量的碳及合金元素,这一性质让它在进行热处理时会因为硬度不足的原因而发生开裂现象。针对这些问题,必须要进行工艺改进,改进的方法主要有下面的几点。


  工艺分析指出:硬度不够的问题,主要是热处理过程中发生脱碳所致。热处理保温时间不够或者温度过低,也都可能造成硬度不足。过热、过烧或熔蚀的问题,是由于淬火温度过高或高温保温时间过长。出现裂纹的问题是由于淬火过热、加热速度过快、淬火冷速太快、回火不及时或不充分。

  形状复杂、零件截面突变,厚薄悬殊的高速钢零件,更容易发生开裂。大尺寸,大厚度,要求高硬度的高速钢零件,热处理过程中产生的应力大,淬火冷速也难以上去,加之零件不同部位的厚度差大,热处理时不仅容易开裂而且经常会出现厚的部分硬度不够,而薄的部分又发生局部过热或熔蚀的情况。

  针对上述问题,高速钢大件的热处理进行了工艺改进。主要有以下几点:

  一、锻件毛坏及时退火。为消除坯料在锻造时产生的内应力,细化晶粒,为淬火作组织准备,高速钢锻造后必须及时退火。退火后的组织为索氏体和碳化物。

  二、优化淬火工艺。为避免高速钢中碳与合金元素的损失,热处理过程尽量采用中性盐浴保护热处理,且对盐浴采取更严格的脱氧处理。为消除切削应力,减少热处理加热过程中零件内外的温度差,在800~850℃预热的基础上,增加一次500~600℃预热,而且每次预热要热透。要恰当选择淬火加热温度,既要使碳化物充分溶解,又要避免晶粒异常长大及剩余碳化物的聚集。

  对于W18Cr4V钢而言,可取1260~1280℃,使奥氏体晶粒度在9到10级。同样,保温时间的选择,根据零件的大小和形状、加热介质以及使用要求,既要保证碳化物达最大溶解,又不使零件任何部分有晶粒过分长大、过烧的现象;特别是厚大件,主要保证刀刃的硬度和切削性能。应该以刀刃部位的厚度为基数来确定保温时间,以消除刀刃处晶粒粗、脆性大、开裂或局部熔蚀等缺陷。

  对于形状复杂的厚大件用油淬或空冷方式淬火冷却,很难既保证硬度,又不开裂,必须使用分级盐浴或多次盐浴冷却。对于W18Cr4V钢而言,可以在600~650℃等温的基础上,增加280~300℃盐浴等温处理,保证表层马氏体转变,心部的马氏体、贝氏体转变,减少应力,防止氧化。

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