利于提高奥氏体转化率的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种利于提高奥氏体转化率的制造方法，包括顺序进行的毛坯下料、锻造、切削加工、热处理和磨削加工，所述毛坯为W2MoCr4V2Co8高速工具钢，所述热处理包括顺序进行的预热、加热保温、淬火和回火，所述预热采用分阶段逐渐升温进行，所述淬火为油冷，所述锻造与切削加工之间还包括退火步骤，所述退火步骤为将锻造得到的毛坯分步加热，回火后续还设置有冷处理前预处理、冷处理和水浴回火步骤。本工艺路线简单，奥氏体转化率高，得到的车刀硬度值可达72HRC以上，且具有良好的耐磨性和热硬性。
【专利说明】利于提高奥氏体转化率的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及用于车床刀具加工制造工艺领域，特别是涉及一种利于提高奥氏体转 化率的制造方法。
【背景技术】
[0002] 在机械加工行业中车床被认为是所有设备的工作"母机"。车床主要用于加工轴、 盘、套和其他具有回转表面的工件，以圆柱体为主，是机械制造和修配工厂中使用最广的一 类机床，车刀是用于车削加工的、具有一个切削部分的刀具。车刀是切削加工中应用最广的 刀具之一。
[0003] 随着现代制造技术的发展，高速钢车刀在切削加工中被广泛使用，使用过程中车 刀的切削部分要承受很大的压力、摩擦、冲击并工作在较高的温度下，这使得高速钢车刀较 易出现磨损、刀刃弯曲、车刀转动过强和冲击缺口等不利于加工质量的情况。如何进一步优 化现有技术中的利于提高奥氏体转化率的制造方法是进一步提高车刀质量的关键所在。
【发明内容】
[0004] 针对上述高速钢车刀较易出现磨损、刀刃弯曲、车刀转动过强和冲击缺口等不利 于加工质量的情况。如何进一步优化现有技术中的利于提高奥氏体转化率的制造方法是进 一步提1?车刀质量的关键所在的问题，本发明提供了 一种利于提1?奥氏体转化率的制造方 法。
[0005] 针对上述问题，本发明提供的利于提高奥氏体转化率的制造方法通过以下技术要 点来达到发明目的：利于提高奥氏体转化率的制造方法，包括顺序进行的毛坯下料、锻造、 切削加工、热处理和磨削加工，所述毛坯为W2M 〇Cr4V2C〇8高速工具钢，所述热处理包括顺 序进行的预热、加热保温、淬火和回火，所述淬火为油冷，所述锻造与切削加工之间还包括 退火步骤，所述退火步骤为将锻造得到的毛坯分步加热：即从常温加热至600-650°C保温 不少于lOmin、继续加热至850-860°C保温不少于20min后缓慢冷却，以上加热的升温速度 不大于25°C /h，所述回火工序后续还包括冷处理步骤，所述冷处理步骤与回火工序之间还 包括冷处理前预处理，冷处理后续还包括水浴回火，所述冷处理为将上阶段得到的毛坯进 行-80至-150°C的液氮冷处理，所述冷处理前预处理为90-100°C水煮不少于40min或低温 回火不少于lh，所述水浴回火为将上个工序得到的毛坯水煮不少于1. 5h。
[0006] 更进一步的技术方案为： 所述切削加工和热处理之间还包括清洗步骤，所述清洗步骤包括顺序进行的去油清洗 工序和烘干工序。
[0007] 所述淬火和回火还包括顺序进行的除油清洗工序、干燥工序和检查工序。
[0008] 所述缓慢冷却为炉冷或油冷，且冷却速度不大于30°C /h。
[0009] 本发明具有以下有益效果： 1、本工艺路线简单，设置的退火步骤旨在软化锻造后得到的毛坯的硬度，以提高其机 械加工性能，便于后续的切削加工。退火步骤分布加热、加热温度和保温时间的限定，旨在 减少毛坯在热处理过程中毛坯的加热变形、开裂的程度和可能性、材料的脱碳量，保证后续 得到的车刀的质量；同时通过以上工艺的退火处理，可使得退火后的毛坯硬度值在260HBW 以下；同时由于提供的退火温度较高，相较于现有技术，在取得同等退火效果的同时耗时仅 为现有技术的三分之二，以上分布进行的退火步骤，还有利于车刀的生产效率。本工艺路线 得到的车刀硬度值可达72HRC以上，且具有良好的耐磨性和热硬性。
[0010] 2、设置的冷处理、冷处理前预处理和水浴回火步骤中，液氮冷处理用于残余奥氏 体的马氏体转化；冷处理前预处理用于消除部分淬火内应力，以使得残余奥氏体趋于稳定， 这样稳定的残余奥氏体可吸收马氏体的急剧膨胀能量，减小残余奥氏体马氏体化的相变应 力，以达到减小冷处理脆裂的可能性；设置的水浴回火用于消除大部分冷处理残余应力。以 上设置可使得处理完成的车刀中奥氏体保持量为2-5%，车刀中内应力小，便于成倍提升车 刀的使用寿命。
【具体实施方式】
[0011] 下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明，但是本发明的结构不仅限于以下 实施例。
[0012] 实施例1 : 利于提高奥氏体转化率的制造方法，包括顺序进行的毛坯下料、锻造、切削加工、热处 理和磨削加工，所述毛坯为W2M〇Cr4V2C〇8高速工具钢，所述热处理包括顺序进行的预热、 加热保温、淬火和回火，所述淬火为油冷，所述锻造与切削加工之间还包括退火步骤，所述 退火步骤为将锻造得到的毛坯分步加热：即从常温加热至600-650°C保温不少于lOmin、继 续加热至850-860°C保温不少于20min后缓慢冷却，以上加热的升温速度不大于25°C/h，所 述回火工序后续还包括冷处理步骤，所述冷处理步骤与回火工序之间还包括冷处理前预处 理，冷处理后续还包括水浴回火，所述冷处理为将上阶段得到的毛坯进行-80至-150°C的 液氮冷处理，所述冷处理前预处理为90-100°C水煮不少于40min或低温回火不少于lh，所 述水浴回火为将上个工序得到的毛坯水煮不少于1. 5h。
[0013] 本发明提供的车刀加热工艺工序简单，设置的退火步骤旨在软化锻造后得到的毛 坯的硬度，以提高其机械加工性能，便于后续的切削加工。退火步骤分布加热、加热温度和 保温时间的限定，旨在减少毛坯在热处理过程中毛坯的加热变形、开裂的程度和可能性、材 料的脱碳量，保证后续得到的车刀的质量；同时通过以上工艺的退火处理，可使得退火后的 毛坯硬度值在260HBW以下；同时由于提供的退火温度较高，相较于现有技术，在取得同等 退火效果的同时耗时仅为现有技术的三分之二，以上分布进行的退火步骤，还有利于车刀 的生产效率。本工艺路线得到的车刀硬度值可达72HRC以上，且具有良好的耐磨性和热硬 性。
[0014] 设置的冷处理、冷处理前预处理和水浴回火步骤中，液氮冷处理用于残余奥氏体 的马氏体转化；冷处理前预处理用于消除部分淬火内应力，以使得残余奥氏体趋于稳定， 这样稳定的残余奥氏体可吸收马氏体的急剧膨胀能量，减小残余奥氏体马氏体化的相变应 力，以达到减小冷处理脆裂的可能性；设置的水浴回火用于消除大部分冷处理残余应力。以 上设置可使得处理完成的车刀中奥氏体保持量为2-5%，车刀中内应力小，便于成倍提升车
【权利要求】
1. 利于提高奥氏体转化率的制造方法，包括顺序进行的毛坯下料、锻造、切削加工、热 处理和磨削加工，其特征在于，所述毛坯为W2M 〇Cr4V2C〇8高速工具钢，所述热处理包括顺 序进行的预热、加热保温、淬火和回火，所述淬火为油冷，所述锻造与切削加工之间还包括 退火步骤，所述退火步骤为将锻造得到的毛坯分步加热：即从常温加热至600-650°C保温 不少于lOmin、继续加热至850-860°C保温不少于20min后缓慢冷却，以上加热的升温速度 不大于25°C /h，所述回火工序后续还包括冷处理步骤，所述冷处理步骤与回火工序之间还 包括冷处理前预处理，冷处理后续还包括水浴回火，所述冷处理为将上阶段得到的毛坯进 行-80至-150°C的液氮冷处理，所述冷处理前预处理为90-100°C水煮不少于40min或低温 回火不少于lh，所述水浴回火为将上个工序得到的毛坯水煮不少于1. 5h。
2. 根据权利要求1所述的利于提高奥氏体转化率的制造方法，其特征在于，所述切削 加工和热处理之间还包括清洗步骤，所述清洗步骤包括顺序进行的去油清洗工序和烘干工 序。
3. 根据权利要求1所述的利于提高奥氏体转化率的制造方法，其特征在于，所述淬火 和回火还包括顺序进行的除油清洗工序、干燥工序和检查工序。
4. 根据权利要求1所述的利于提高奥氏体转化率的制造方法，其特征在于，所述缓慢 冷却为炉冷或油冷，且冷却速度不大于30°C /h。
【文档编号】C21D6/04GK104120221SQ201410365788
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2014年7月30日 优先权日:2014年7月30日
【发明者】吴光武 申请人:成都兴博达精密机械有限公司