高速鋼刀具最終熱處理完工后,由于刃磨成形.改變了表面應力狀態(tài),降低了刀具在使用過程中的精度和壽命。日本和西方一些國家,在高速鋼刀具刃磨后,再經(jīng)一次200℃x2 -3h 的低溫回火,國內有幾家廠也效仿,在高速鋼刀具包裝前補充一次2㈨℃x2h的回火。此舉能穩(wěn)定刀具尺寸,并能提高其耐磨性.
1)低溫退火回火對刀具尺寸變化的影響。用M2鋼制成與M5齒輪滾刀類似形狀的試樣,經(jīng)常規(guī)淬火、回火、磨削,再熱處理后,測量內孔尺寸與表面應力的變化。淬火后刀具表面產(chǎn)生張應力,回火后張應力接近于零。磨削時改變了表面狀態(tài),使表面產(chǎn)生壓應力,再熱處理時應力顯著減小。此后殘余應力逐漸穩(wěn)定。沒有再熱處理的,磨削層中的殘余應力隨著時間的改變,也逐漸變小,但比經(jīng)再熱處理的殘余應力要高。
2) 再處理刀對具硬度的影響。用10mm X20mm 的W18 鋼試樣4 件,鹽浴處理1 280℃x3min,于580 ~620℃中性鹽分級3min 后空冷,550 -560℃ x lh ×3次回火,磨削量為0.3mm,表面粗糙度為Ra=3.2,磨削后測維氏硬度。然后經(jīng)200℃x2h再熱處理,待冷卻至室溫后再進行硬度檢測,最后將表面磨去0.25mm。
試驗結果表明,經(jīng)再熱處理的試樣,硬度值有一定程度的提高,但是否有普通性,還有待大量的數(shù)據(jù)作論證。
把再熱處理后的試樣,再在560℃x lh 回火,其硬度下降到接近于再熱處理通性,還有待大量的數(shù)據(jù)作論證。
3)再熱處理對刀具耐磨性的影響。用100mm、M2.5、A級精度的W18鋼盤形插齒刀,在Y54A型機床上進行切削試驗。切削液為L-AN32全損耗系統(tǒng)用油,被切削材料為180 - 200HBW 的45 鋼,切削速度v =20m/min,轉速n =1.9r/min,圓周進給量0.3mm(雙行程),徑向進給量0.024mm,總背吃刀量一次5.625mm,切削總長度1500mm,切削后測量磨損量如表2-139所示??梢钥闯?,經(jīng)再處理的插齒刀磨損量降低了一半。
磨削后的高速鋼工具,已加工為成品,再經(jīng)200℃x2h的補充熱處理,消除了表面的磨削應力,減少了切削時的崩刃現(xiàn)象,另一方面,提高了刀具的表面硬度,是一舉兩得的好事。但國內大部分刀具生產(chǎn)廠并不樂意干這樣的事,其中有兩個問題有礙推廣:去應力處理后刀具表面的顏色起了變化,不論是油回火還是硝鹽、空氣爐回火,200℃回火都會改變本色;二是增加了工序碰壞齒的幾率。但去應力處理還是利大于弊。