專利名稱：高速鋼鉆頭熱處理工藝方法
技術領域：
本發明涉及一種高速鋼鉆頭熱處理工藝方法，屬于材料處理工藝領域。
背景技術：
鉆頭為細長桿狀刀具，包括刃部和柄部，刃部長而薄，它在致密的金屬中進行鉆削。工作時鉆頭承受很高的彎曲應力，為了防止鉆頭折斷或崩刃，所用材料應具有足夠的彎曲強度和韌性，同時鉆頭在連續鉆削時，其刃部全部被金屬包圍，產生的熱量不易散發，特別是鉆深孔時，更為不利。因此鉆頭材料必須具有較高的耐磨性和熱穩定性。本領域技術人員可知，高速鋼比一般的碳素工具鋼和低合金工具鋼具有更高的強度和耐磨性，在工作溫度達到600°C時硬度仍能保持在HRC60以上，保證了其本身的鉆削性和耐磨性，由于材料的熱處理工藝對工具的性能起到了決定性的作用，因此高速鋼鉆頭的熱處理工藝是保證強度和耐磨性的關鍵，也是難點，其難點包括以下幾方面:①高速鋼鉆頭是細長桿類刀具，在熱處理過程中極易產生彎曲變形在熱處理過程中不易控制刃部與柄部的硬度要求在高溫加熱后，冷卻過程技藝開裂，上述幾個問題嚴重影響了高速鋼鉆頭的質量。

發明內容
本發明的目的是提供一種高速鋼鉆頭熱處理工藝方法，有效的解決了高速鋼鉆頭在傳統熱處理工藝中產生的彎曲、變形的問題，保證了高速鋼鉆頭的質量。本發明的技術方案:高速鋼鉆頭由刃部和柄部構成，材料選用W6Mo5CrV2Al，其熱處理工藝方法，包括以下具體步驟:
((I)第一次預熱:將高速鋼鉆頭整體放置在箱式電爐中進行預熱，預熱溫度為540-560°C，預熱時間為 0.8-1.2h ；
(2 )第二次預熱:將第一次預熱結束后的高速鋼鉆頭整體浸入鹽浴爐內，預熱溫度提高至 870°C _900°C，加熱時間系數為 0.2-0.5min/mm ；
(3)加熱:通過采用雙層夾具控制高速鋼鉆頭的柄部暴露在空氣中，控制高速鋼鉆頭的刃部進入鹽浴爐中，保證加熱長度為全部刃長，高速鋼鉆頭刃部的加熱溫度為1215-1225°C，加熱時間系數為 0.12-0.18min/mm ；
(4)冷卻、校直:采用分級等溫冷卻，即在溫度為560-580°C、加熱時間系數為
0.15-0.2min/mm分級后，轉入260_280°C的冷卻劑中等溫1.2_2h，在鉆頭從冷卻劑中取出時放在校正床平臺上，用木錘將其校直，然后將校直后的鉆頭進行空氣冷卻至室溫，此過程實現了淬火冷卻時趁熱校直，使得校直高速、有效；
(5)回火:將校正好的高速鋼鉆頭在回火夾具上夾緊回火，溫度為550-560°C，回火時間為 0.8-1.2h ；
(6)冷卻至室溫；
(7)檢驗、校正。本發明的有益效果:由于W6Mo5CrV2Al中含有大量的合金元素，如W、Cr、V等，因此其導熱性差，冷的高速鋼鉆頭直接高溫加熱，勢必延長它在高溫階段的停留時間，所以在淬火加熱之前本發明采用預熱工藝，縮小了溫差；另外本發明通過調整第二次預熱的加熱溫度、加熱時間以及加熱后的冷卻方式，使柄部很好的達到技術要求，即通過上述工藝方法，可以有效的保證高速鋼鉆頭的刃部硬度達到HRC63-HRC66，柄部硬度達到HRC33-HRC48，對直線度和徑跳動< 0.25，使得達到技術要求的同時具有較高的韌性、耐磨性和熱穩定性；而且該種處理方法有效的減小了高速鋼鉆頭由于熱處理帶來的彎曲、變形，使高速鋼鉆頭的合格率達到95%以上。


圖1為本發明高速鋼鉆頭的結構示意圖。圖2為雙層夾具的結構示意圖。
具體實施例方式如圖1所示，以直徑為IOmm的高速鋼鉆頭為例，其熱處理工藝方法包括以下具體步驟:
(1)第一次預熱:將高速鋼鉆頭整體放置在箱式電爐中進行預熱，預熱溫度為550°C，預熱時間為Ih ；
(2)第二次預熱:將第一次預熱結束后的高速鋼鉆頭整體浸入鹽浴爐內，預熱溫度提高至880°C,加熱時間系數為0.5min/mm,加熱時間即為IOmmX 0.5min/mm ;等于0.5min ；
(3)加熱:通過采用雙層夾具控制高速鋼鉆頭的柄部暴露在空氣中，控制高速鋼鉆頭的刃部進入鹽浴爐中，保證加熱長度為全部刃長，高速鋼鉆頭刃部的加熱溫度為1220°C，加熱時間系數為0.18min/mm,加熱時間為1.8min ； (4)冷卻、校直:采用分級等溫冷卻，即在溫度為570°C、加熱時間系數為0.2min/mm分級后，轉入270°C的冷卻劑中等溫1.8h，在鉆頭從冷卻劑中取出時放在校正床平臺上，用木錘將其校直，然后將校直后的鉆頭進行空氣冷卻至室溫；
(5)回火:將校正好的高速鋼鉆頭在回火夾具上夾緊回火，溫度為560°C，回火時間為
Ih ；
(6)冷卻至室溫；
(7)檢驗、校正。如圖2所示，步驟(3)中雙層夾具的結構為:包括鉤子2、夾板I和可移動夾板8，鉤子2通過焊點3焊接在夾板I上，夾板I和可移動夾板8平行放置且兩者之間通過螺釘4和螺帽6連接在一起，在可移動夾板8上分布有若干個鉆頭孔7。使用時，先擰松螺釘4和螺帽6，調節夾板I和可移動夾板8之間的距離，然后將9SiCr銷子鉸刀的鉆頭對準鉆頭孔7后放置好，此時擰緊螺釘4和螺帽6，將9SiCr銷子鉸刀穩定的夾在調節夾板I和可移動夾板8之間，通過提起鉤子2來進行淬火。直徑為IOmm的高速鋼鉆頭在使用了上述熱處理工藝方法之后，不存在變形或彎曲。
權利要求
1.高速鋼鉆頭熱處理工藝方法，其特征在于，包括以下具體步驟: (1)第一次預熱:將高速鋼鉆頭整體放置在箱式電爐中進行預熱，預熱溫度為.540-560°C，預熱時間為 0.8-1.2h ； (2)第二次預熱:將第一次預熱結束后的高速鋼鉆頭整體浸入鹽浴爐內，預熱溫度提高至 870°C _900°C，加熱時間系數為 0.2-0.5min/mm ； (3)加熱:通過采用雙層夾具控制高速鋼鉆頭的柄部暴露在空氣中，控制高速鋼鉆頭的刃部進入鹽浴爐中，保證加熱長度為全部刃長，高速鋼鉆頭刃部的加熱溫度為1215-1225°C，加熱時間系數為 0.12-0.18min/mm ； (4)冷卻、校直:采用分級等溫冷卻，即在溫度為560-580°C、加熱時間系數為.0.15-0.2min/mm分級后，轉入260-280°C的冷卻劑中等溫1.2_2h，在鉆頭從冷卻劑中取出時放在校正床平臺上，用木錘將其校直，然后將校直后的鉆頭進行空氣冷卻至室溫； (5)回火:將校正好的高速鋼鉆頭在回火夾具上夾緊回火，溫度為550-560°C，回火時間為 0.8-1.2h ； (6)冷卻至室 溫； (7)檢驗、校正。
全文摘要
本發明提供一種高速鋼鉆頭熱處理工藝方法，包括以下具體步驟(1)第一次預熱；(2)第二次預熱；(3)加熱；(4)冷卻、校直；(5)回火；(6)冷卻至室溫；(7)檢驗、校正。本發明有效的解決了高速鋼鉆頭在傳統熱處理工藝中產生的彎曲、變形的問題，保證了高速鋼鉆頭的質量。
文檔編號C21D9/22GK103114194SQ20131008913
公開日2013年5月22日 申請日期2013年3月20日 優先權日2013年3月20日
發明者徐強, 鄧楠, 王健 申請人:沈陽飛機工業(集團)有限公司