淺談機(jī)床上40cr鋼刀墊熱處理工藝

李川

摘 要：隨著科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，熱處理工藝水平隨之提高，本文以40cr鋼刀墊為例，具體分析鋼刀墊性能以及熱處理工藝應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，能夠滿足機(jī)床應(yīng)用需要，大大優(yōu)化產(chǎn)品質(zhì)量。本文首先對(duì)40cr鋼刀墊做了簡(jiǎn)要介紹，然后重點(diǎn)分析了熱處理工藝。

關(guān)鍵詞：機(jī)床；鋼刀墊；熱處理；工藝

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.05.031

0 前言

近年來，我國(guó)工業(yè)發(fā)展進(jìn)入了新的階段，所生產(chǎn)的產(chǎn)品在質(zhì)量方面、效率方面被提出了較高要求，機(jī)床作為關(guān)鍵生產(chǎn)設(shè)備，其40cr鋼刀墊應(yīng)具備良好的性能，因此，本文探究熱處理工藝對(duì)工業(yè)發(fā)展有推動(dòng)作用。希望本文能為相關(guān)人員提供借鑒，從整體上提升我國(guó)熱處理工藝水平。

1 40cr鋼刀墊基本介紹

1.1 基本信息及技術(shù)要求

40cr鋼刀墊（如圖1）的厚度為8.5mm，牙根部槽深為2.5mm。平面度小于等于0.3mm，淬火后硬度為41～46HRC。刀墊位置主要在刀臺(tái)、機(jī)床刀夾中，發(fā)揮輔具、刀具加緊的重要作用[1]。

1.2 應(yīng)用性能及操作程序

由于機(jī)床環(huán)境不相一致，進(jìn)而刀墊薄厚存在差異，一般來講，刀墊需要進(jìn)行加工處理，利用牙型擴(kuò)大摩擦力，這在一定程度上會(huì)延長(zhǎng)刀墊使用時(shí)間，同時(shí)，還能提高其強(qiáng)度，避免因重復(fù)更換產(chǎn)生磨損，或者斷裂。

具體加工操作的步驟為：設(shè)置40cr板料，然后完成特定時(shí)間內(nèi)的正火任務(wù)，機(jī)械加工完接下來進(jìn)行淬火、回火處理，最后完成噴砂、機(jī)加操作。

2 熱處理工藝分析

2.1 鋼種試驗(yàn)

選用鋼種40cr和65Mn，分析二者在熱處理中的變化情況，試驗(yàn)開始之前，全面了解化學(xué)成分，其中，40cr鋼內(nèi)含C、Mn、Si、Cr、Ni、P、S、Cu、Fe等元素，各個(gè)成分的含量分別為0.43wt%、0.54wt%、0.32wt%、1.01wt%、0.025wt%、0.03wt%、0.025wt%、0.025wt%、0.024wt%；65Mn鋼內(nèi)含C、Mn、Si、Cr、Ni、P、S、Cu、Fe等元素，各個(gè)成分的含量分別為0.65wt%、1.11wt%、0.26wt%、0.02wt%、0.01wt%、0.02wt%、0.012wt%、0.01wt%、0.01wt%。

接下來進(jìn)行熱處理，其中，淬火介質(zhì)均為油，40cr淬火溫度為860T/℃，65Mn淬火溫度為830T/℃，40cr前三個(gè)編號(hào)的回火溫度分別為200T/℃、450T/℃、520T/℃；65Mn前三個(gè)編號(hào)的回火溫度同40cr一樣，即200T/℃、450T/℃和520T/℃。熱處理結(jié)束后，分別進(jìn)行測(cè)試分析，其中，力學(xué)性能測(cè)試得到延伸率、抗拉強(qiáng)度、斷面收縮率、屈服強(qiáng)度；洛氏硬度測(cè)試得到測(cè)試點(diǎn)的平均值；磨損測(cè)試即在相同時(shí)間、相同磨料的基礎(chǔ)上衡量所損失材料的重量，最后對(duì)比分析熱處理工藝在材料拉伸性能、宏觀硬度、材料耐磨性等方面的影響。

拉伸性能方面：40cr鋼在熱處理溫度為兩百攝氏度時(shí)，拉伸性能較良好，但延展率值、斷面收縮率相對(duì)較低，熱處理溫度繼續(xù)增加；增加至450攝氏度時(shí)，延展率值大大提高，提高至8.2，抗拉強(qiáng)度卻相應(yīng)降低，由原來的1612MPa低至1381MPa；繼續(xù)增加熱處理溫度至520攝氏度，抗拉強(qiáng)度低至984MPa，延展率提升至15.7，40cr延展率適當(dāng)提高能夠提升材料性能，以及塑性，但這并不意味著延展率越高越高，延展率數(shù)值提高應(yīng)控制在一定范圍內(nèi)，延展率大于7.2小于15.7最為合適，此時(shí)具備這一條件的材料能夠更好的滿足生產(chǎn)需要，材料塑性較良好。65Mn鋼在不同溫度下有著同樣的變化波動(dòng)，但是延伸率相對(duì)比40cr的低。所以選用40cr比較合適。

材料耐磨性方面：鋼種耐磨時(shí)間均為十小時(shí)，不同溫度下，兩個(gè)鋼種的耐磨性變化值較小，其中，40cr鋼損磨損重量為23.6～23.7mg，65Mn鋼磨損重量為11.6～11.8mg，由于磨損重量越小，代表材料耐磨程度越高，因此，從數(shù)據(jù)分析中能夠看出，65Mn鋼耐磨性較良好，但是兩種差距不是很大。所以從生產(chǎn)銷售方面來講選用40cr比較合適。

2.2 熱處理注意事項(xiàng)

選用鹽浴爐，板料正火處理的過程中，應(yīng)掌握正火時(shí)間，做好校直工作，并合理控制平面度，使其<0.1cm；淬火過程中，溫度上升到850攝氏度左右，溫度達(dá)到要求的標(biāo)準(zhǔn)后，在爐內(nèi)放置工件裝，并保溫加熱半小時(shí)左右，之后進(jìn)行出爐油冷；應(yīng)用回火定型完成裝爐工作，為了滿足硬度要求選用450度回火，回火時(shí)間在2.5小時(shí)左右，此時(shí)平面度<0.04cm；如果工件存在較大差異，那么應(yīng)重新校正，在變形凸起處增加厚度為0.04cm的薄墊，溫度提高15攝氏度后，重新回火；噴砂處理時(shí)，應(yīng)做好工件清潔工作，即清理氧化物、清掃雜質(zhì)，為接下來的發(fā)藍(lán)處理奠定良好基礎(chǔ)；發(fā)藍(lán)處理過程，即完成藍(lán)夜配置、加熱、鋼鐵氧化等過程，基本工作完成后，進(jìn)行工件清洗和浸油處理，這不僅能夠提升工件外形美觀度，而且還能提高耐腐蝕效果。

3 結(jié)論

綜上所述，探究“機(jī)床上40cr鋼刀墊熱處理工藝”這一論題，通過試驗(yàn)分析法深入了解熱處理工藝，即在掌握40cr鋼基本特點(diǎn)，以及熱處理流程的基礎(chǔ)上，調(diào)整熱處理工藝應(yīng)用方案，確保機(jī)床生產(chǎn)、加工活動(dòng)順利進(jìn)行。此外，有利于降低工業(yè)產(chǎn)品制造成本，大大提高工業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1]邢義，宋學(xué)全.高性能高速鋼刀具材料及熱處理工藝[J].金屬加工（熱加工），2012（03）：49-51.endprint