薄片铣刀材料为W18Cr4V钢,要求硬度为62~65HRC,平面度误差≤0.25mm。对于这种薄片铣刀的淬火,以前采用的是先在480~560℃分级冷却后在260~280℃等温,但变形超差数量较多,矫正难度大,废品率高达20%以上。后来,采用空冷解决了问题,使用寿命和等温淬火相比没有差异,得到了满意的效果。具体工艺简介如下:
(1)淬火前的冷矫正 这类薄片铣刀,在机械加工铣齿形时,由于受力不均匀而产生变形,在淬火前必须全面进行检查矫正,否则淬火后变形增大,矫正更难。检查时把铣刀放在专制的装置上,用百分表先查一面,各齿不得高于0.1mm,要把超差的齿部用粉笔画出其齿高变形的大小,然后进行冷矫正。把变形的铣刀夹在台虎钳上,用铝锤或铜锤轻轻敲击齿高部位,直至矫正合格。然而再把铣刀翻回来用同样的方法检查另一面。
(2)高温回火 在机械加工和冷矫正时产生的应力,必须用高温回火来消除,以免增大淬火变形,工艺为600~650℃×2~3h。
(3)预热 先把铣刀放在低温空气炉中500~550℃×20~30min预热,然后移至中温炉中820~850℃×3~4min预热。时间不宜过长,否则会增大变形。预热前铣刀装在专用挂具上,每挂两件,每炉6~8件。
(4)加热 高温盐浴加热,炉温定为1280℃,加热时间严格控制在60~80s。时间稍长变形增大,时间短则硬度达不到要求。当铣刀入炉后,立即断电,以免盐浴流动对变形不利。在出炉时炉温不得低于1260℃,这样就能保证热处理后硬度>62HRC(第一炉出炉空冷后要抽检硬度),出炉后的铣刀要垂直挂放。如夏季气温较高时,可用电风扇吹冷,吹风时以铣刀不被吹摆动为佳。晶粒度控制在11~12级,如图2-4所示。
(5)回火 在硝盐浴中回火,工艺为550℃×1h×3次。铣刀必须垂直挂放,不要水平放置和挤压回火。经3次回火后,硬度为63~64.5HRC。