麻花鉆是通過(guò)其相對(duì)固定軸線的旋轉(zhuǎn)切削以鉆削工件的圓孔的工具,因其容屑槽成螺旋狀而形似麻花而得名。在切削、鉆銷過(guò)程中,麻花鉆必定要承受很大的摩擦力。為了提高其耐磨性,我們通常采用中頻加熱爐進(jìn)行加熱熱處理,效果非常好,滿足了其工作要求。
Cr4W2MoV(代號(hào)120,以下簡(jiǎn)稱120鋼)是我國(guó)自行研制的中鉻冷作模具用鋼,自1966年全國(guó)模具會(huì)議上推廣運(yùn)用以來(lái),經(jīng)過(guò)40多年的市場(chǎng)檢驗(yàn),證明該鋼共晶碳化物細(xì)小均勻,具有較高的淬透性和淬硬性、較好的力學(xué)性能,還具有較高的耐磨性和尺寸穩(wěn)定性,用來(lái)代替Cr12鋼制造電動(dòng)機(jī)、電器硅鋼片沖裁模,可以提高壽命1-3倍,而且還可以用于制造沖裁1.5-6.0mm厚的彈簧鋼板模,以及冷鐓模和冷擠壓模。在為數(shù)不多的冷作模具鋼家族中,120鋼占據(jù)重要一席,而且它還是制造普通機(jī)用麻花鉆的理想材料。120鋼投放市場(chǎng)多年,聲譽(yù)很好。以下簡(jiǎn)介其中頻熱處理工藝。
1)120鋼主要化學(xué)成分。120鋼自問(wèn)世以來(lái),先后進(jìn)入GB 1299一1977、GB 1299一1985、GB/T 1299一2000《合金工具鋼》標(biāo)準(zhǔn),盡管標(biāo)準(zhǔn)號(hào)變了三次,但其主要成分始終未變。詳見(jiàn)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 |
用于制造鉆頭的120鋼在成分上稍有變動(dòng),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量作了微調(diào),但仍符合鋼號(hào)編號(hào)法則。嚴(yán)格地講,當(dāng)鋼中的W(Si)超過(guò)0.40%時(shí),應(yīng)該標(biāo)志出來(lái),確切地表示應(yīng)為Cr4W2MoVSi。
2)退火工藝。為了使軋制麻花鉆少開(kāi)裂或不開(kāi)裂,鋼絲沖斷后,應(yīng)作硬度檢查。如果超過(guò)255HBW,要采用中頻加熱爐進(jìn)行840-860℃x4h的完全退火熱處理;如果低于255HBW,只作650-680℃x4h去應(yīng)力即可。
3)淬火回火工藝
1、預(yù)熱。采用中頻加熱爐進(jìn)行預(yù)熱熱處理,預(yù)熱溫度850-870℃,預(yù)熱時(shí)間為加熱時(shí)間的兩倍。根據(jù)規(guī)定,麻花鉆要求柄部硬度≥240HV(22.5HRC),也就是說(shuō)可以整體淬硬。根據(jù)我們多年的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)及市場(chǎng)信息的反饋,將麻花鉆的柄部硬度控制在30-45HRC比較切合實(shí)際。如果硬度太高,容易使鉆套拉毛,滾字、在柄部打商標(biāo)及規(guī)格難;如果硬度太低,鉆削時(shí)柄部易拉傷甚至變形,所以控制柄部硬度很有必要。較有效的措施是掌握好預(yù)熱的溫度和浸液的深度。若預(yù)熱的溫度超過(guò)870℃或低于850℃時(shí),柄部的硬度可能失控。
2、加熱。加熱溫度取1160-1185℃,加熱系數(shù)比高速鋼延長(zhǎng)5-10s/mm,目的是讓有限的合金元素充分溶解。
由于120鋼所含合金元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)低,只有M2、9341鋼合金質(zhì)量分?jǐn)?shù)47%,為充分發(fā)揮各合金元素的作用,淬火加熱溫度應(yīng)選擇高些,晶粒度控制根據(jù)鉆頭的規(guī)格而定,d≤5mm則8.5-9級(jí);d>5mm則8-8.5級(jí)。由于加熱溫度高,淬火組織中有30%左右的殘留奧氏體,淬火后硬度只有57-59HRC。
3、冷卻。同常規(guī)高速鋼麻花鉆一樣的方法冷卻,即采用中性鹽作為冷卻劑,分級(jí)溫度為580-620℃,超溫分級(jí)過(guò)長(zhǎng)可能導(dǎo)致硬度下降。
4、回火。將淬火后的工件吹冷至室溫清洗干凈后,采用中頻加熱爐進(jìn)行540-550℃x1hx3次回火熱處理。120鋼二次硬化峰在545-540℃,所以回火溫度不宜超過(guò)550℃。
許多廠家采用上述工藝后,生產(chǎn)出來(lái)的麻花鉆質(zhì)量良好,符合其工作要求。在這里,小編還要提醒大家一句,在執(zhí)行操作工藝時(shí),我們一定要認(rèn)真,仔細(xì),以免產(chǎn)生不必要的缺陷,影響工件的質(zhì)量。