jic35導(dǎo)讀：刀具熱處理工藝過程多數(shù)是周期作業(yè)，是一項集體操作。因此，熱處理工藝加工存在著工作界限不明確，如一批零件淬火可能由兩個班次完成，淬火和回火常常由兩個班次完成等，加之作業(yè)人員素質(zhì)參差不齊，管理措施小夠完善，生產(chǎn)過程中經(jīng)常會出現(xiàn)質(zhì)量問題。而出現(xiàn)問題后，分析問題，查找原因，不僅費時、費力，有時甚至找不出真正的原因。100年來，盡管不斷出現(xiàn)各種新的刀具材料，但高速鋼依然沒有被歷史所淘汰，一直沿用并發(fā)展至今，甚至曾長期占據(jù)*。
很多人可能對刀具熱處理一般原則比較了解，但對刀具及刀具材料差異性熱處理研究不深。我本人從事熱處理工藝工作近40年，積累了不少成功經(jīng)驗和失敗教訓(xùn)，深感識別刀具和刀具材料的差異性、進(jìn)行個性化操作的重要。下面就不同刀具的熱處理進(jìn)行簡單介紹：
車刀條
按gb4211標(biāo)準(zhǔn)，可將車刀條分為正方形和矩形兩種。車刀工作條件比較惡劣，一般不加冷卻液，有干切削、重切削、斷續(xù)切削、高速切削等，要求車刀應(yīng)具有高的耐磨性和高的紅硬性。針對上述情況，熱處理工藝為：1230～1240℃高溫加熱奧氏體化，金相級別可達(dá)8～9級，而后回火4次，過熱3～4級（矩形車刀過熱1～2級），zui終組織硬度65～67hrc。實踐證明，車刀過熱才經(jīng)久耐用，我在1988年曾對過熱5級的12×12方車刀進(jìn)行壽命檢測，結(jié)果3條試樣都達(dá)一等品標(biāo)準(zhǔn)。
滾刀
滾刀屬于比較昂貴的金屬切削刀具，要求具有高的紅硬性、耐磨性，所以淬火溫度比較高，但比車刀略低，常在1225～1230℃，580～620℃分級，組織金相級別9.5～10級。*次回火宜用350～380℃或二次貝氏體處理，然后再進(jìn)行550℃×1h的高溫回火3次，過熱1～2級，甚至3級，zui終組織硬度可達(dá)65hrc以上。
滾刀雖然是容易處理的刀具，但對模數(shù)6以上的大滾刀，由于其硬度不高和鍵槽易裂的特點，必須嚴(yán)加防范。
直齒三面刃銑刀
通常此類產(chǎn)品由于其切削速度快，切刀量大，對耐磨性、韌性要求相當(dāng)高，要求高硬度但又不能崩刃。筆者就曾多次處理過這樣的質(zhì)量問題：用戶對硬度64～65hrc的銑刀反應(yīng)是不耐磨，換用硬度66hrc的銑刀后，使用壽命成倍提高。同樣成分的材料，不同的熱處理產(chǎn)品可以有如此大的差別。直齒三面刃銑刀所采用的熱處理工藝是在1220～1230℃下淬火，金相級別9.5～10.5級，回火3～4次，過熱1級，zui終組織硬度為65～67hrc。
中齒鋸片銑刀
gb6120標(biāo)準(zhǔn)適用直徑32~315mm，厚度為0.3~6.0mm的中齒鋸片銑刀，對特別大薄的銑刀熱處理工藝應(yīng)該個性化，通常對中齒鋸片銑刀的性能要求是韌性*，但硬度不能太低，一般在1205～1215℃時淬火，淬火組織金相級別達(dá)10~11級，然后分級等溫、熱夾、回火4次，回火過程不準(zhǔn)過熱，zui終組織硬度64～66.5hrc。在這類刀具熱處理過程中，容易出現(xiàn)鍵槽易裂和平面度超差的問題。
大薄鋸片
由于裝璜及建筑行業(yè)的高速發(fā)展，市場對φ250～500×2mm大薄鋸片的需求量很大。該產(chǎn)品主要要求突出韌性，其次是耐磨性。相應(yīng)的熱處理工藝為1180～1200℃高溫加熱，260～280℃等溫，金相級別可達(dá)11～12級，再回火4次，不準(zhǔn)過熱，硬度可達(dá)62～65hrc。成品若再經(jīng)蒸汽處理或氧氮化則效果更佳。
整體直柄麻花鉆
鉆頭是用得zui多的孔加工工具，工作條件和其他刀具不同。當(dāng)進(jìn)行鉆削時，其切削部分深深地埋入金屬內(nèi)，切削條件比較苛刻，要求鉆頭有高的硬度和韌性，兩者相比，通常后者更重要些；而對于干切削，由于工件硬度高，則是要求紅硬性*。鉆頭一般采用的熱處理工藝為：先在1210～1225℃時淬火，淬火組織金相級別可達(dá)10.5～11級，再回火3次，過熱2級，可得到硬度為63～66.5hrc的回火組織。
由于加工中心和數(shù)控機床的日益增多，難加工材料與日俱增，對鉆頭的要求也越來越高。同樣鉆頭，用法各異，熱處理工藝就截然不同，足以說明熱處理工藝個性化的重要。
拉刀
拉削加工廣泛應(yīng)用于汽車、航空等制造業(yè)。拉刀上排列著許多齒，由于拉削幅度很寬，齒增量逐步加大，即使在很小的進(jìn)刀量情況下，其阻力也是相當(dāng)大的。正因為如此，拉削的速度一般比較慢，在拉削過程中，軸向承受很大的拉力，同時切削齒因受到工件的摩擦而產(chǎn)生熱量，所以拉刀除具有一般刀具的高硬度特點，更重要的是要有很高的強度和韌性。拉刀常用的熱處理工藝為1205～1215℃油淬，兩次或三次分級冷卻，趁熱校直，試樣淬火組織的金相級別10.5～11.5級。每次回火后必須校直，硬度可達(dá)64～66.5hrc。
目前熱處理存在的主要問題是硬度偏低不耐磨，其次是折斷，應(yīng)該視具體類型拉刀制訂相應(yīng)熱處理工藝。
機用絲錐
絲錐在切削過程中，主要抗力是扭力矩，軸向力在各螺紋中已互相抵消。絲錐不需要紅硬性，韌性是*指標(biāo)，所以淬火溫度比較低，晶粒號可控制得很細(xì)，但硬度不能低，必須符合國家標(biāo)準(zhǔn)。
現(xiàn)在由于采取了韌性化低溫淬火新工藝，與傳統(tǒng)工藝相比，淬火溫度降低了15～20℃，*解決了絲錐過熱、脆斷等弊病，實是一舉多得的好事。
我的個人體會是：硬度是表面現(xiàn)象，金相組織才是本質(zhì)的東西；我們追求高硬度，但不惟高硬度；我們要求在金相組織理想（而非合格）的前提下，力求高硬度，達(dá)到硬度和金相的良好配合。在這其中有幾個關(guān)鍵問題不能小視：
1）首先是不能混料，包括混爐號、混鋼號、混規(guī)格。工具廠一定要分爐號管理，如果做不到就無法搞好熱處理，比如成分都合格的m2鋼，若用1220℃加熱淬火，便可能會出現(xiàn)9～12的6個晶粒號。
2）其次是不同冶煉方法影響熱處理工藝。用中頻冶煉加電渣重熔的鋼和電弧爐冶煉同成分的m2鋼，熱處理工藝應(yīng)有所區(qū)別。后者的淬火溫度應(yīng)適當(dāng)高些，同爐淬火前者易出現(xiàn)過熱等毛病。
3）第三是鍛造影響熱處理工藝。同一規(guī)格、同成分的m2鋼制造同一規(guī)格刀具，鍛與不鍛，熱處理工藝也不應(yīng)該相同，經(jīng)改鍛者，淬火溫度應(yīng)稍低些。這些在制訂熱處理工藝時都要引起注意。
4）第四，返工件淬火溫度應(yīng)比常規(guī)淬火低8～15℃。由于種種原因，少數(shù)返工在所難免，因而淬火前一定要搞清楚何種原因造成返工的，再則退火情況如何，這樣才能對癥下藥。
第五，由于m2鋼淬火溫度帶比較寬，從1180℃到1240℃跨度達(dá)60℃，而不同的刀具要求不同的性能，所以熱處理工作者一定要弄清楚刀具加工對象什么性能zui重要，把個性化指標(biāo)落實到熱處理工藝中去，充分挖掘材料潛力。
參考文獻(xiàn)：機床網(wǎng)