加工13甲引信上藥盤(材料為硬鋁2A11型)中的藥道槽,所用的藥道槽銑刀外形尺寸為巾5mm x40mm,結(jié)構(gòu)類似于雙頭中心鉆,硬度要求60 - 66HRC,用中銑刀的失效形式主要為折斷。按照常規(guī)熱處理,硬度、金相雖都達(dá)到要求,但韌性不高,對于加工鋁件來說,韌性應(yīng)是第一位的,熱硬性和耐磨性是第二位的。為此調(diào)整了熱處理工藝。
由于藥道槽本身為41mm的圓弧,且窄而深,槽寬為3.Smm,深度為4.2mm。在銑削過程中銑刀在銑削開始與收尾時容易折斷,所以對韌性要求特別高,又由于硬鋁本身硬度低,故對刀具熱硬性和耐磨性要求不高,因此刀具硬度不必要太高,擬改為60 -63HRC,低溫淬火,高溫回火,效果很好。
1)熱處理工藝。若選用M2或9341這兩種通用高速鋼,則熱處理工藝為:840 - 860℃ x 40s/mm 預(yù)熱,1 170 - 1 180℃x 20s/mm 加熱,580 - 620℃x 20s/mm 分級冷卻,第一次回火用58WC x lh,第2 次回火560gC x lh。按上述工藝處理,金相級別11 - 12 級,硬度60. 5 -63HRC。對于低溫淬火要不要高溫回火(高于常規(guī)回火溫度的回火)的問題,同行們分歧較大,筆者的經(jīng)驗(yàn)是高溫回火,銑刀的壽命高。如選用W18高速鋼制作銑刀,只要調(diào)整淬火加熱溫度即可,其余工步類同。
2)理論分析。采用低溫加熱淬火是由于隨著加熱溫度的降低.淬火后鋼的奧氏體晶粒細(xì)化了,鋼中剩余碳化物數(shù)量增多,基體中碳及合金元素的含量則減少,有利于板條馬氏體的形成,因此淬火后鋼的韌性增加,而耐磨性并不降低。為了簡化工藝,節(jié)約能源,采用兩次回火是可行的。提高回火溫度,可以加速殘留奧氏體的轉(zhuǎn)變;第二次按常規(guī)溫度回火,同樣可以獲得較大的二次硬化效果,并且保證回火充分。同時與常規(guī)三次回火相比,強(qiáng)度和韌性有所提高。
3) 效果。采用常規(guī)熱處理工藝處理的銑刀只能加工10 -20件,有時加工1 -2 件就折斷了,而采用低溫淬火的銑刀,經(jīng)過合理磨制后可加工180 - 200 件,,壽命較大提高。如增加表面強(qiáng)化處理工藝,使用壽命還會進(jìn)一步提高。