熱處理的加工溫度由材料的用材決定,所以,在工具加工的過程中,刀具材料的選擇也十分重要。在刀具選材中,90%是使用高速鋼。常見的高速鋼類型有:1、鎢錫高速鋼,牌號w18cr4v;2、鎢鉬高速鋼,牌號w6m6cr4v2;3、低合金高速鋼(合金元素低於15%);4、超硬高速鋼(60~70hrc);5、粉末冶金高速鋼,屬於新型材料,是用高壓氬氣或氮氣霧化熔融高速鋼水,得到細小高速鋼粉末,篩選後為0.4mm以下的顆粒;在真空(0.04hg)狀態下,密閉燒結達到密度65%;再在1100℃高溫、300mpa高壓下製成密度100%的鋼坯,然後鍛軋成的鋼材。碳化物晶粒極細,小於0.002mm,而熔煉高速鋼碳化物晶粒為0.008-0.02mm。鋼材入廠要進行入廠檢驗,一般分為物理檢驗和化學檢驗。物理檢驗主要是檢測鋼材的表面塗碳層、裂紋以及內部缺陷,化學檢驗主要是檢驗鋼材所含的化學成分是否符合標準,檢驗的化學成分包括:w、mo、cr、v、c、p、s,主要指標有含碳量、合金量、以及檢查p、s含量是否超標。
上海工具廠是全國四大工具廠之一,是傳統老廠。所以,工具廠的熱處理工藝是很值得我們學習的地方。由於高速剛、高合金鋼的導熱性差,所以一般要進行多次預熱,複雜的刀具先分別經過500~600℃、820~860℃、900~950℃的三次預熱之後進行加熱,一般刀具先進行820~860℃的預熱後進行加熱。低合金高速鋼的加熱溫度在1170~1190℃。加熱之後,複雜刀具先進入600~650℃—400~450℃—240~280℃的分級冷卻;一般刀具加熱後進入600~650℃的分級冷卻然後進行空冷。刀具一般都要進行3到4次回火處理,回火溫度在540~560℃,每次保溫1-1.5小時;回火在硝煙爐中進行,硝煙爐中的冷卻鹽是100%的nano3.
在理論學習之後,我們先來到了鹽熔爐車間,鹽熔爐是開口的,我們可以直接看到火紅的棒料。親眼見到鹽熔設備的四個爐子,感覺學到的東西更加具體了。我們進入的是低合金高速鋼加工車間,所以車間裡的溫度特別高。隨後來到了先進的真空爐車間,這個車間的環境就明顯的好很多,沒有噪音沒有高溫。工件在全自動的設備中進行著處理,頓時我們感受到了現代高科技為我們帶來的便捷。見到了先進的ipsen,看著這個龐大的機器在眼前,我想希望有一天我國也可以研製出自主品牌的真空爐來。那時,我們的也可以和國際上的先進技術媲美了。
擴展閱讀:熱處理是將金屬材料放在一定的介質內加熱、保溫、冷卻,通過改變材料表面或內部的金相組織結構,來控制其性能的一種金屬熱加工工藝。熱處理髮展史:
在從石器時代進展到銅器時代和鐵器時代的過程中,熱處理的作用逐漸為人們所認識。早在公元前770至前222年,中國人在生產實踐中就已發現,銅鐵的性能會因溫度和加壓變形的影響而變化。白口鑄鐵的柔化處理就是製造農具的重要工藝。
公元前六世紀,鋼鐵兵器逐漸被採用,為了提高鋼的硬度,淬火工藝遂得到迅速發展。中國河北省易縣燕下都出土的兩把劍和一把戟,其顯微組織中都有馬氏體存在,說明是經過淬火的。
隨著淬火技術的發展,人們逐漸發現淬冷劑對淬火質量的影響。三國蜀人蒲元曾在今陝西斜谷為諸葛亮打制3000把刀,相傳是派人到成都取水淬火的。這說明中國在古代就注意到不同水質的冷卻能力了,同時也注意了油和尿的冷卻能力。中國出土的西漢(公元前206~公元24)中山靖王墓中的寶劍,心部含碳量為0.15~0.4%,而表面含碳量卻達0.6%以上,說明已套用了滲碳工藝。但當時作為個人“手藝”的秘密,不肯外傳,因而發展很慢。