p18钢桿形工具的等温淬火

P18鋼桿形工具的等温淬火 徐祖耀、周濟源 (企相及熱處理教研组) 一、辅言 为了避免高巡铜工具的变形，翘常朵用分毅淬火法。俱是亚厂都验指出，很多根形 工具器分毅济火，其挑曲城还是很大。大部分1工件须燒紅校值。尤其是接柄影头在 超过年缝加热时，其撓曲变形量更大。 M.Cohen等(I]管就高速钢的等温浒火进行过阡究。由J以获得下行氏体（具茵 体)为目的等温淬火，需要很多的时周，因此很滩在实际生产中应用。O.A,「©neP 和C.A,BpHx2]〔3]管将高速鋼淬火至200-300°間停留560分籤，以州加其殘余 奥氏体的含量来减少工件的变形並改善其处理霜的力学性氧。根据工厂实际輕险，将工 件在200一-00°間等温停留45一60分菊，可以有效地减少其变形；但I于处理时間过 八，在不得的情况下，才采用这种工艺方案。 为縮短等温淬火的时間及更有效地戏少朴形工具的撓册变形，以减少需类校直的工 件数量：本文根据对9XC剃工具的等温淬火的所理〔4)，来拟酊P18翡捍形工具的等 温淬火工艺；並任以授柄餐头为对象，在工】进行了实际的弑数。 二、实驗工作和桔果 (-一)磁性调定 试样的化学成分見表1。原策材瓶退火处理。武样谊低为3毫米，度30毫米。以盥 城进行热处理。资热墟的邀浴成分为：50%的BaC1:和50%的NaC1。加热爐的徽浴 成分为：100oBaC12:每2小时以CaSi歧Ti02股氧1火，使氧化物的含量在0.26 以下。淬火介管为50%的NaNos和50%的KN0g。等温浴用100%KOH。 教1 成份 C Si Mn 免 Cr V Mo % 0.76 0.20 0.31 18.05 4.05 1.19 0.09 武样先都800士10°预热2.5分缄，1270士10°加热50秒后，进行600士10°的分毅 淬火，共时阳同加热时問。然后按拟定的規程进行等温淬火。 以〔4】中所用的磁秤，以磁通計指针的偏棘：表示殘余舆氏体含量。业分别调量 260°及280°等温淬火后武样的硬度值。其测定的結果如图1所示

一 招 一 P 18 姻 得 形 工 具 的 等 温 淬 火 徐 祖 耀 、 周 弃 源 (金相 及 热 皮 理教研组 ) 一 、 褚 言 为 了避免高迷剔工 其 的变形 , 趣 常 采用分极淬 火 法 。 但是 现 J一趣墩指 出 , 很 多才彻衫 工具翘 分极淬火 后 , 共挠曲 陆还是很 大 。 大部分 工件 填 枉烧打校道 。 尤其 是接柄淤头 在 超过捍徒 加 热时 , J 一 仁揍 曲变 形 觉更大 。 M . C o h en 等 〔 1 〕曹就高速铜 的等温淬 火进行过研究 。 由 一 j 几以 获 得 l 万 石氏 体 ( 只茵 体 ) 为 目的 等温淬火 , 需要很 多的时 尚 , 因此很难 在实 际 生产 中应 用 。 幻 . 产 . F e ” eP 和 C . 八 . B p耽 〔2 〕〔别 曾将高 速剔淬 火至 20 0 一 沼o “ 简停留 5 一 6o 分 撞 , 以增 加其 遴余 奥氏体 的含量来诚 少工件 的变形韭 改善 共处理 后 的 力学性臀 。 根据工 厂实 际粗 腕 , 将 工 件在 2 0 0一3 0 “ 简等 温停留 4 5一60 分 锁 , 可 以 有效地诚少其 变形 ; 但 由 于处 理 时 简匙 久 , 在不 得已 的情 况下 , 才 采 用这种工 艺 方 案 。 为精短等温淬 火的时 周 及 更 有效地诚 少样 形 工具的揍 曲变 形 , 以诚 少布安校 吐 的工 件 数量; 本 文根 据对 9 x C 剔 工 其 的等温 淬火的 旅 理 〔4 〕 , 来拟 爵 P 18 剔捍形 工 具的等 温淬 火 工艺 ; 业怜 以接柄攫头 为对象 , 在工厂进行 了 实际 的藏蜿 。 二 、 实孩工作和桔果 ( 一 ) 磁性测 定 拭 样 的化学 成分兑 表 1 。 旅铜 材耗 退 火 处理 。 藏样直筷 为 3 毫米 , 妄 度3 0毫米 。 以翌 慷进 行热 处理 。 镇热燎的恻浴成 分 为: 50 % 的 B a C I 。 和 50 % 的 N a C I 。 加 热慷 的簸浴 成分 为 : 10 0 多 。 B a C I ? ; 侮 2 小时 以 C a s i 及 T I O Z 脱氧 1 次 , 使 氧化 物 的含量在 0 . 2 % 以 下 。 淬火介 赏 为 50 % 的 N aN o : 和 5仍舀的 K N O 。 。 等温鳝浴用 1 0 % K O H 。 表 1 竺_ _色上 C 、 s , } ” n w { C r } 弓 . 0 5 } 4 _ 0 5 { v 一竺2一 o · 7 6 … o · 2 0 } o · 3: 1 . 19 0 . 0 9 藏样先 粳 5 0 0 士 10 “ 预热 2 . 5 分撞 , 1 2 7 0 士 1 0 “ 加热 5 0 秒后 , 进 行 6 0 0 士 1 0 “ 的分极 淬 火 , 其时 阴同 加 热时 简 。 然后 按拟 定 的规 程进 行等温淬火 。 以 〔4 〕 中所 用的磁秤 , 以磁 通 补指 斜的偏棘值表 示残余 奥氏 体含量 。 业 分 别 测 量 26 0 “ 及 2 8 0 。 等温 淬火 后就样 的硬 度位 。 其测 定 的桔 果 如图 1 所 示 。 DOI: 10. 13374 /j . issn1001 -053x. 1957. 00. 006

-43一 6 单出oe经眉 壳神飞镜.在特速 光4镜，有品盛 府化 图1P18铜具有-一定馬氏体量后，保温温度与时周对室温时殘余 奥氏体最的影。 (二)工件的实际武险 以直徑为25,6毫米的接柄鑽头，使在蝶都以上加热，按拟定的工艺規程处理后， 测量共撓曲变形最。以千分尺沿赞头柄部反刃部测定2处，以其中最大的变形是作为变 形量。武驗后的就計数据如表2所列。 锥柄赞头規格25.6MM 表2 热 处 理 工 艺 序 预热 加 热空冷分 热浴淬火 等 温 最后 治却 800±10C,61270±6°C,3140"550±10°C,3 空气 160C,2' 270士2°C,15 270士g°C,30 260±2C,15 270±2°℃，30 6 160C,2 270±2°C,30

一 4 3 一 卜一一命` 二口口口「「{! ! 二 一 } _ 巴. . 口 . 曰. . . . 心. 白. . 、 p贬三二二 侣 l 已日日日任 } . 尸. . 颐自 . . , . 闪火 . 、 、 之毕. L心 . . . . 一阅 . . . . . … { } { . , . ` , . . . ` . ~~ , . . 叫r 网. . . 口 二. . . 叫. 城丈二、 、 、 .气` 义、 { 为` 、 \ , 蔺吟目 1 巨卫加 .` 理卜 · 、 ` } 气 洲 \ ` 气 失补 之、 、 、 、 笙 } 、 l ` l L 飞\ 卜、 气、 、 、 匕 , 产杖 1 、 、 、 如 户, 嘴受、 一一 协. 如叹 任 降 叹 r一 又 一 么山弃 脚、 稚 . 奋 . 如电 份班 _ } . . . . . . 阅, . . . 角润卜 伯。 、 哪民 , , 一 一 ~ 一 一 、 一一 · 弃幼口、 怕 睡 一 , 下宁叹 ’ 贷 r节 “ ` - 卜 , 、 } 图 1 P 1 8 粼具 有 一 定蔫氏 体 量后 , 保温 温度 与时 简对室温 时 晓余 奥氏体量的影 响 。 (二 ) 工件的实际 裁股 以查 攫为 2 5 . 6 毫来 的接柄攒头 , 使 在 挥雄以 J 二 加热 , 测 量其挽 曲变 形量 。 以 千分 尺沿 攒头 柄部及 刃 部测 定 2 处 , 形量 。 就敏后 的枕静数据如表 2 所列 。 锥柄淤头规格 中 2 5 , 6 、 、 按拟 定的 工艺规程 处理后 , 以其 中最大的变 形量作 为变 表 2 次 热 处 理 工 艺 序 ` } J巨L I二二 预 热 { 加 热 鉴 冷 分 极 { 热 浴淬 火 等 温 最 后 冷却 1 18 0() 土 10 o C , 6 , ’ 1 2 70 士 s o C , 3 ` ’ 4 0 , , { 5动 土 i o o C , 3 护 { { 鉴气 2 ,/ 刀 双 , i 6 0 O C , 2 护 2 70 生 Z O C , 1 5 ` 万 3 ’, 刀 护 ,/ / 2 7 0 士 2 “ C , 3’O 双 4 刀 ,/ 刀 ,/ 1 6 0 O C , 2 , 2 6 0 士 2 “ C , 1 5 ` 刀 5 ’ , 刀 刀 , 2 7 0 士 Z o C , 3 0 尸 尸 6 , ,/ ,/ ,/ I/ 2 7 0 士 Z o C , 8 0 , 万 7 , , 刀 ,/ , l /

一44一 賴表2 次 撓曲变形是MN 序 ·0.15%10.15-0.20% 0.20-0.25%0.25-0.30% >0.30% 30% 70% 2 33% 67% 妙 50% 50% ￥ 30% 70% 5 30% 70% 6” 30% 679% " 579% 43% 6”,7”系未超过年缝加热 三、討論和糟精 由实验钻果可知，当先淬火至160°，使具有少量的馬氏体后，再升至260一-280°作 等温停留，其奥氏体稳定化的速度較只在260°或280°等温淬火的，有显著的增大。整表 2中的第2方案（等温15分能）或第3方案（等温30分箭）处理后的工件，和分殺淬火 及只在260°或270°等温停留的阳此做，对撓曲变形有显荠的改善。额这样方案处理 后，T作的撓曲变形大于0.30毫米的几近于雾，因此会部工件册需过燒灯枚直，能 大大的縮短校直工作的时周和减少校值的劳动量。經这样方案淬火原的工件，在同火 后，共硬仍能达到要求(R。=64)。 本文内的实驗数据系根据周济源毕业输文中的一部分查料。本项工作是和国誓上海 工具厂合作进行的。 参考文献 1.P.Gordon,M.Cohen R.S.Rose,Trans.A.S.M.1943,31,161. 2.IO.A.Tennep C.Bpnk,BecTHnK MawnHocTpoeHns,No 1,1953. 3.O.A.Tennep,CoupemeHHute MeToAH TepMHsecK o6pa6opTKM cTann.MawrH3, 1954,238-251. 4,徐祖耀、周涛源，北京辆线學院學报第4嘲，4一41有

一 一 4 箱表 2 ` … — 进 - 厚 … ` , · 15 % { ” · 1 5一” · ” 0% 曲 变 形 量 M M } 。 · 幼一” · “ 5% 0 . 2 5一刃 . 3 0% > 0 . 3 0 % 3 0% 3 3% 5 0% 3 0% 3 0% 3 0% 5 7% 7 0% 6 7% 5 0% 7 0% 7 0% 6 7% 4 3% ù 54321 ’’6,7 ’6 , ’7 系未超过鲜挺 加热 三 、 封骗和糖桔 由 实麟拮 巢可知 , 当 先 淬火至 16 护 , 使 具有 少量 的篇氏 体后 , 再升至 2 6 0一2 8 0 作 等温停 留 , 共 奥氏 体稳定化 的速度翰只 在26 0 或 2 80 “ 等温淬火 的 , 有显著 的增大 。 趣 表 2 中的第 2 方案 ( 等温15 分 蹬 ) 或 第 3 方案 (等温3 0分拨 ) 处 理后 的 工件 , 和分蔽淬火 及只 在 26 0 或 2 70 。 等温停留 的相 此校 , 对挨曲变 形有 显著 的改善 。 翘 这样 方案处 理 后 , 工件的揍曲变 形 友于 0 . 30 毫米 的 几近于零 , 因此圣部工件 毋需翘过烧打校渣 , 能 大大 的精短校查工 作的 时 周 和诚 少校遭 的 劳动量 。 耗这样 方案淬火 后 的工件 , 在 回 火 后 , 其硬仍 能 达到 要求 ( R 。 一 64 ) 。 本文 内的实尉 数据 系根据周济 源毕业输文 中的 一部分查札 本填工作是和 国 营 上海 工其厂合作进行 的 。 参 考 文 献 1 . P . G o r ( l o n , M . C o h en & R . 5 . R o s e , T r a n s . A . 5 . M . 1 94 3 , 3 1 , 1 6 1 . 2 . 心 . A . r e 刀 月 e P H C . 几 . B p 封 K , B e e 丁 H “ K M a uJ H H o e T P o e H H只 , N o l , 1 9 5 3 . 3 . 10 . A . 厂e 刀几 e p , C o 即 e M e H H bl e M e 丁 。 八 b l T e p M H H e e R `〕 n o 6 P a 6 o P丁 R ” e T an “ . M a 山 r H 3 1 9 54 , 2 3 8一2 5 1 . 4 . 徐祖耀 、 周 湃 源 , 北 京铜 铁 拳院 祭报 第 4 期 , 3 4一 41 百

统款鞭规格中4X2M.M 发4 部 滋大量 (祚火前后之亲》MM, 热 处理 工 艺 度 节 沉 外 剑 Re 序· 热 加 热：分 染 温 最斤治却 刃部前端 刃部端 刃部前端 别部中部 引部后播 620土10C.12' 8705C,6 20°C油 0.080±0.010 0.084⊥0.003 0.(54+0.04 0.08540.001 0.078±.0.002 66-67 1 70±1C,45袋气 0.040±0.005 0.060⊥0.C05 0.05土0.C02 0.060±0.00g3 0.060±0.c05 6一64 2 160C,40" 200C, 10': 0.050士0.000 0.457土0.C02 0.040±0.0t2 0.060士0.003 0.06010.005 6-61 15 0.C40士0.005 0.C57±0.C05 0,033土0.005 0.05610.002 0.05510.003 G2-G3 20 0.C45±0.0C0 0.053士0.002 0.035⊥0.001 0.0600.000 0.0571.0.002 63-64 200士1C,50' 0.C40±0,005 0.C50±0.C5 0.030+.0.002 0.05710.02 0.052⊥0.003 62-63 45 0.030±0.002 0.C45士0.C05 0.02710.002 0.05010.005 0.04710.003 61.5—62 60' 0.033士0.001 0.C45±0.001 0.02510.002 0.05010.001 0.04710.004 61-61.5 8 25 0.040±0.005 0.05510.008 0.065土0.002 0.0G0⊥0.002 0.05510.005 9 68-64 160C,G0 50 0.023士0.008 0.3B⊥0.002 0.020±0.005 c.04810.U0g 0.3710.003 60 0 15 0.C37±0.003 0.050±0.005 0.032±0.002 0.05±0.008 0.0451.0.005 63 30」 0.040土0.005 0.050±0.001 1 0.032土0.002 0.050.上0.000 0.0500.000 62 183 160C,180" 0.041±0.001 0.050士0.005 0.030+0.005 0.052⊥0.02 0.C4510.002 62 45 0.438±0.C02 0.050土0.005 0.028土0.004 0.055⊥0.(5 0.04910.001 61.5 175C,60" 30' 0.037±0.002 0.C47士0.02 0.036⊥0.001 0.057土0.000 0..55⊥0.000 62 6 45 0.034±0.002 0.C47土0.002 0.028⊥0.001 0.045士0.005 0.018士0.004 61.5-62 160C,180 220土1C,50' 0.022±0.001 0.035±0.003 0.014上0.004 0.035±0.C05 0.032⊥0.002 61-61.5 165C,60” 45 0.020±0.005 0.052⊥0.004 0.004⊥0.00i 0.02710.05 0.025士0.005 59-60 19 160C,G0 90 0.(35土0.005 0.C47±0.005 0.010±0.000 0.067土0.(8 0.038±0.005 5859 $0 0.080⊥0.005 0.C30土0.005 0.0210.002 0.038土0.002 0.032±0.007 61.5 160C,60" 240°C, 5 0.02510.C05 0.040上0.002 0.025⊥0.C04 0.050土0.004 0.046±0.002 61-62 色 10' 0.027±0.002 0.C4110.01 0.02510.005 0.050土0.005 0.042土0.005 61-62 180土1C,6' 0.027±0.0c2 0.C3710.002 0.034士0.004 0.053土0.008 0.04010.004 61-63 24 i70C, 60" 90C, 15 0.(52⊥0.C02 0.065⊥0.05 0.034土0.002 0.065±0.005 0.055+0.033 60—64 絲雏现格中24X2M.M. (淬火前用螺絲脑床磨牙) 张5 刃部漲 大量 (淬火前后之蒸)M.M 热 处 理 硬 度 节 徑 外 創 Re 序 热 加 热 等 温 最后冷却 刃部前端 刃部后墙 刃部前端 川部中部 刃部后端 1 G20上10°℃，12 87015C,6' 170士1C,45 ÷气0.0265±0.00050.047510.0005 63-64 0.0240±0.00200.0485⊥0.0005 62·68 2 160C,60”20011©C,30' 240士1C,10' 0.0150±0.00100.03号0.L0.000 61.5

一 4 一 箱表 2 ` … — 进 - 厚 … ` , · 15 % { ” · 1 5一” · ” 0% 曲 变 形 量 M M } 。 · 幼一” · “ 5% 0 . 2 5一刃 . 3 0% > 0 . 3 0 % 3 0% 3 3% 5 0% 3 0% 3 0% 3 0% 5 7% 7 0% 6 7% 5 0% 7 0% 7 0% 6 7% 4 3% ù 54321 ’’6,7 ’6 , ’7 系未超过鲜挺 加热 三 、 封骗和糖桔 由 实麟拮 巢可知 , 当 先 淬火至 16 护 , 使 具有 少量 的篇氏 体后 , 再升至 2 6 0一2 8 0 作 等温停 留 , 共 奥氏 体稳定化 的速度翰只 在26 0 或 2 80 “ 等温淬火 的 , 有显著 的增大 。 趣 表 2 中的第 2 方案 ( 等温15 分 蹬 ) 或 第 3 方案 (等温3 0分拨 ) 处 理后 的 工件 , 和分蔽淬火 及只 在 26 0 或 2 70 。 等温停留 的相 此校 , 对挨曲变 形有 显著 的改善 。 翘 这样 方案处 理 后 , 工件的揍曲变 形 友于 0 . 30 毫米 的 几近于零 , 因此圣部工件 毋需翘过烧打校渣 , 能 大大 的精短校查工 作的 时 周 和诚 少校遭 的 劳动量 。 耗这样 方案淬火 后 的工件 , 在 回 火 后 , 其硬仍 能 达到 要求 ( R 。 一 64 ) 。 本文 内的实尉 数据 系根据周济 源毕业输文 中的 一部分查札 本填工作是和 国 营 上海 工其厂合作进行 的 。 参 考 文 献 1 . P . G o r ( l o n , M . C o h en & R . 5 . R o s e , T r a n s . A . 5 . M . 1 94 3 , 3 1 , 1 6 1 . 2 . 心 . A . r e 刀 月 e P H C . 几 . B p 封 K , B e e 丁 H “ K M a uJ H H o e T P o e H H只 , N o l , 1 9 5 3 . 3 . 10 . A . 厂e 刀几 e p , C o 即 e M e H H bl e M e 丁 。 八 b l T e p M H H e e R `〕 n o 6 P a 6 o P丁 R ” e T an “ . M a 山 r H 3 1 9 54 , 2 3 8一2 5 1 . 4 . 徐祖耀 、 周 湃 源 , 北 京铜 铁 拳院 祭报 第 4 期 , 3 4一 41 百