机用绞刀的工艺改进

所以因为

产品名称：机用直柄绞刀  材料牌号：9SiCr
技术要求：柄部硬度30-45HRc，刃部硬度63-65HRc，径向跳动≤0.2mm
工艺使用设备：马蹄形中温盐浴炉（预热炉），板条形中温盐浴炉（淬火炉），硝盐分级炉，硝盐低温回火炉，硝盐高温回火炉，洛氏硬度机，校直机，热水清洗槽，发黑槽。
概述：9SiCr钢因含硅量较高（硅是石墨化元素），在热处理过程中容易脱碳，所以热处理后不允许绞刀刃部有脱碳现象，它的淬火温度为860-870℃，超过880℃容易使钢的奥氏体晶粒长大，淬火后得到粗大的马氏体组织，并使残奥增加，导致绞刀强度、硬度及耐磨性下降，影响绞刀使用性能和精度；但加热温度低于850℃其合金碳化物不能充分溶入奥氏体，合金元素不能发挥作用，淬透性和机械性能均受影响。
机用绞刀在未热处理前的组织状况为珠光体，球化级别为2-5级。经热处理后的组织应是马氏体+碳化物+残奥。9SiCr的淬透性比较好，尺寸45mm左右的绞刀，采用160℃分级冷却均能淬透，也可以用油冷却。
机用绞刀为我公司常规产品，规格、批量比较多；几十年来一直采用传统工艺生产操作，工艺上无任何突破。
机用绞刀原热处理工艺路线为：
1、柄部加热→冷却→清洗→回火→清洗→检测柄部硬度
2、刃部预热→加热→冷却→清洗→回火→清洗→检测刃部硬度及脱碳情况→发黑→外观检查→送出
机用绞刀原热处理工艺路线阐述
1、进行柄部处理：加热温度920℃，保温时间按15s/mm计算（属于快速加热）→从炉中取出浸入硝盐分级炉冷却，温度160℃→待工件冷至室温，用热水清洗槽清洗→回火处理，用高温回火炉600℃加热，保温1h→待工件冷至室温，用热水清洗槽清洗→检测柄部硬度。
2、进行刃部处理：预热温度650℃，保温时间按2min/mm计算→加热温度870℃，保温时间按2min/mm→从炉中取出浸入硝盐分级炉冷却，温度160℃（分级淬火，控制变形）→待工件冷至室温，用热水清洗槽清洗→回火处理，硝盐低温回火炉160℃加热，保温时间2h→待工件冷至室温，用热水清洗槽清洗→检测刃部硬度及脱碳情况→校直→发黑→外观检测→送出。
改进后的机用绞刀热处理工艺路线为：
1、柄部加热→风冷→检测柄部硬度。
2、刃部处理工艺路线不变
改进后的机用绞刀热处理工艺路线阐述
1、进行柄部处理：加热温度950℃，保温时间按25s/mm计算（属于快速加热）→从炉中取出风冷→待冷至室温后检测柄部硬度。
2、刃部处理与原工艺路线相同。
总结：机用绞刀在使用时每分钟为40-80转/min，对柄部无强度要求，只要有一定的硬度和淬硬层即可满足其使用性能。
9SiCr机用绞刀柄部用950℃加热，因时间短，奥氏体晶粒度无明显长大倾向，采用风冷，待刃部处理结束后一起用160℃硝盐低温回火炉回火，柄部硬度达到32-33HRc。
此改进工艺大大缩短了生产周期，降低能耗，经济效益显著。工艺执行十多年来，无不良反映，适用于9SiCr各种机用、手用绞刀。
论坛各位同仁，如在处理此类型的产品时，可参考此工艺。
对此工艺有疑问或看法，欢迎大家讨论交流，以便进一步完善，谢谢大家。

[ 本帖最后由 所以因为 于 2009-4-13 13:40 编辑 ]

qibao9891

工艺比较繁琐，不太合我口味。

问几个问题：
1.刃部长度、柄部长度比例是多少。
2.刃部加热淬油变形有多大。
3.改工艺这事，老先生说了算不算。
4.有没有革新奖。

所以因为

感谢交流。
1.因为品种规格比较多，所以刃部长度、柄部长度比例也是多样的。
2.刃部加热淬油没有采用过，一直采用硝盐分级炉冷却，所以不好说。9SiCr绞刀刃部加热淬油也是可以的，但变形量控制不好会比较大。
3.改工艺这事，老先生说了算，我是主管领导。（那时我还不太老，刚刚
40。）此工艺以用了十多年。
4.没有想到过革新奖的事，因为觉得是一件平常事。只是论坛给我这样一个交流平台，说出来给同行一个参考。
请教一下，你有什么更好更简单的方法。（是否是高频淬柄或者是柄部刃部一起加热………）

[ 本帖最后由 所以因为 于 2009-4-17 09:25 编辑 ]

huyonhen

蜗轮减速机
丝杆升降机

[ 本帖最后由 stigershu 于 2009-4-19 21:34 编辑 ]

老热工

很好的工艺改进！
我刚想到：可否用整体淬火后，柄部在盐浴中快速回火，这样刃部会因热传导同时回火，当然参数要经试验确定。

所以因为

这也是一种工艺改进的方法，省了一次刃部加热。
柄部在盐浴中快速回火是可以的，但刃部会因热传导同时回火，这一点可能不太合适。柄部快速回火温度一般大于600℃，机用绞刀的刃部比较长，靠近柄部的地方温度可能已超过160℃，而在刃部的起始部位可能还未到温，还有回火的时间也不能保证。刃部的回火温度是不能超过160℃的。
柄部可以考虑高频回火，（这个同样需要试验数据）然后刃部再作一次160℃的低温回火。

此工艺改进的目的主要是简便且能满足使用性能。不知大家还有什么好方法？

[ 本帖最后由 所以因为 于 2009-4-19 19:06 编辑 ]

qibao9891

其实我想听到的是：
3.虽然我是主管，但改批量产品工艺这事我说了不算，有专门的新工艺内部评审流程。
4.有革新奖，还另外有一套完整的激励制度。

十年时间，草木都能修炼成精，别说人了。所以现场操作者对此工艺的理解要比我们这些千里之外的隔山打牛者深刻的多，想的自然更多，给他们一点展示的机会，或许效果更好。
这就是我的建议。

下面是班门弄斧的玫瑰。只加热一次，回火一次。
刃部预热→刃部加热→刃部加热快结束时，将柄部没入盐浴加热→目测柄部表面温度达到780℃（？）→出炉冷却→清洗→整体160℃回火→清洗→检测刃、柄部硬度及脱碳情况→发黑→外观检查→送出

工艺要点：控制柄部的加热温度，温度过高则硬度偏高，温度过低则不硬，使之淬火后硬度即在30-45HRC，然后与刃部同做低温回火。780℃只是估计，需视冷却条件实验确定。柄部温度可以通过控制加热时间或目测温度的方法控制。

也可以采用整体加热，柄部先提出盐浴，使之过度预冷至某一温度（720？），也可达到同样效果。

另：个人认为，合金工具钢如整体淬火后高频快回，开裂倾向比较大。

所以因为

这个方法是最简便的方法，就是柄部的硬度无法控制。
我们对机用绞刀工艺的改进，最早实施的就是你说的方法，实验结果下来，柄部不是不硬就是太硬，根本无法控制柄部硬度要求的范围，而且试验过多次，都是以失败告终。

qibao9891

试验详细过程能否透露？

所以因为

柄部加热→风冷→检测柄部硬度。
就是这样一个过程，非常简单；要达到的目的就是操作简便。

wangxingguo644

回复 1# 所以因为
把柄部的调质改为正火，是很好的思路！关键是：实践证明新工艺能满足使用要求，这是根本所在。