中频加热炉对120钢麻花钻进行热处理的工艺分析

日期:2020-09-17 / 浏览: 次 / 来源:郑州高氏

中频加热炉对120钢麻花钻进行热处理的工艺分析

麻花钻是通过其相对固定轴线的旋转切削以钻削工件的圆孔的工具,因其容屑槽成螺旋状而形似麻花而得名。在切削、钻销过程中,麻花钻必定要承受很大的摩擦力。为了提高其耐磨性,我们通常采用中频加热炉进行加热热处理,效果非常好,满足了其工作要求。

Cr4W2MoV(代号120,以下简称120钢)是我国自行研制的中铬冷作模具用钢,自1966年全国模具会议上推广运用以来,经过40多年的市场检验,证明该钢共晶碳化物细小均匀,具有较高的淬透性和淬硬性、较好的力学性能,还具有较高的耐磨性和尺寸稳定性,用来代替Cr12钢制造电动机、电器硅钢片冲裁模,可以提高寿命1-3倍,而且还可以用于制造冲裁1.5-6.0mm厚的弹簧钢板模,以及冷镦模和冷挤压模。在为数不多的冷作模具钢家族中,120钢占据重要一席,而且它还是制造普通机用麻花钻的理想材料。120钢投放市场多年,声誉很好。以下简介其中频热处理工艺。

1)120钢主要化学成分。120钢自问世以来,先后进入GB 1299一1977、GB 1299一1985、GB/T 1299一2000《合金工具钢》标准,尽管标准号变了三次,但其主要成分始终未变。详见下表。

表格    

C W Mo Cr V Si S P
1.12-1.25 1.90-2.60 0.80-1.20 3.50-4.0 0.80-1.10 0.40-0.70 ≤0.030 ≤0.030

用于制造钻头的120钢在成分上稍有变动,即w(C)由1.12%-1.25%降至1%左右;w(Si)由0.40%-0.70%升高至l.0%-1.30%;W、Cr量作了微调,但仍符合钢号编号法则。严格地讲,当钢中的W(Si)超过0.40%时,应该标志出来,确切地表示应为Cr4W2MoVSi。

2)退火工艺。为了使轧制麻花钻少开裂或不开裂,钢丝冲断后,应作硬度检查。如果超过255HBW,要采用中频加热炉进行840-860℃x4h的完全退火热处理;如果低于255HBW,只作650-680℃x4h去应力即可。

3)淬火回火工艺

1、预热。采用中频加热炉进行预热热处理,预热温度850-870℃,预热时间为加热时间的两倍。根据规定,麻花钻要求柄部硬度≥240HV(22.5HRC),也就是说可以整体淬硬。根据我们多年的生产经验及市场信息的反馈,将麻花钻的柄部硬度控制在30-45HRC比较切合实际。如果硬度太高,容易使钻套拉毛,滚字、在柄部打商标及规格难;如果硬度太低,钻削时柄部易拉伤甚至变形,所以控制柄部硬度很有必要。最有效的措施是掌握好预热的温度和浸液的深度。若预热的温度超过870℃或低于850℃时,柄部的硬度可能失控。

2、加热。加热温度取1160-1185℃,加热系数比高速钢延长5-10s/mm,目的是让有限的合金元素充分溶解。

由于120钢所含合金元素质量分数低,只有M2、9341钢合金质量分数47%,为充分发挥各合金元素的作用,淬火加热温度应选择高些,晶粒度控制根据钻头的规格而定,d≤5mm则8.5-9级;d>5mm则8-8.5级。由于加热温度高,淬火组织中有30%左右的残留奥氏体,淬火后硬度只有57-59HRC。

3、冷却。同常规高速钢麻花钻一样的方法冷却,即采用中性盐作为冷却剂,分级温度为580-620℃,超温分级过长可能导致硬度下降。

4、回火。将淬火后的工件吹冷至室温清洗干净后,采用中频加热炉进行540-550℃x1hx3次回火热处理。120钢二次硬化峰在545-540℃,所以回火温度不宜超过550℃。

许多厂家采用上述工艺后,生产出来的麻花钻质量良好,符合其工作要求。在这里,小编还要提醒大家一句,在执行操作工艺时,我们一定要认真,仔细,以免产生不必要的缺陷,影响工件的质量。