摆线指形铣刀如图2-5所示,材料为W6Mo5Cr4V2钢,锻造成形,硬度要求为63~66HRC。
图2-4 薄片铣刀热处理工艺
图2-5 摆线指形铣刀
原来采用常规热处理,全部开裂,裂纹由表及里,如图2-5所示;后来改为一次等温淬火,回火后仍有少部分裂纹。
分析开裂的原因认为,该刀具形状特别,截面尺寸大,在淬火及回火的冷却过程中,马氏体相变不同步,后相变的心部比体积增大,使先相变的表面形成很大的拉应力,如果超过材料的强度即引起开裂。一次下贝氏体等温淬火虽对减少相变应力有利,但等温后及高温回火后的冷却有一定的马氏体生成,也增加了表面的拉应力。因此,对于这样大型刀具一次等温也不是太理想。试验证明,采用两次等温效果较好,解决了开裂问题,其工艺如图2-6所示。
图2-6 摆线指形铣刀两次等温热处理工艺
该工艺的要点是:奥氏体化后先分级冷却,再于260~280℃×2h等温,等温后不空冷立即进行550℃回火,回火后仍不空冷进行第二次等温。不空冷的目的是防止有马氏体生成。第二次等温后仍然不空冷进行第二次回火,回火后可空冷到室温再进行最后一次回火。经该工艺处理后,摆线指形铣刀的硬度为63.5~64HRC,没有发生开裂,回火充分。