[发明专利]一种提高喷射成型高速钢铣刀寿命的深冷工艺

说明书

技术领域

本发明涉及深冷工艺技术领域，具体地说是一种提高喷射成型高速钢铣刀寿命的深冷工艺。 

背景技术

汽车行业中高强度钢的广泛使用，使加工刀具的磨损与消耗问题成为影响制造业生产效率和精度的关键问题。目前多采用的熔铸、电渣重熔方法生产的高速钢铣刀，在使用中容易发生崩刃、开裂、磨损等早期失效，生产效率低、提高了加工成本。 

目前企业对高速钢常用的热处理工艺为淬火加上三次回火，深冷工艺应用较少，尤其是喷射成型高速钢。因此研究喷射成型高速钢铣刀深冷工艺，改善高速钢材料的性能，增加铣刀耐磨性，避免铣刀非正常失效，提高使用寿命尤为重要。 

发明内容

本发明为克服现有技术的不足，提供一种提高喷射成型高速钢铣刀寿命的深冷工艺，改善高速钢材料的性能，增加铣刀耐磨性，避免铣刀非正常失效，提高使用寿命。 

为实现上述目的，设计一种提高喷射成型高速钢铣刀寿命的深冷工艺，其特征在于：所述的深冷工艺的具体步骤如下： 

（1）      预热：将粗加工后的高速钢铣刀在790~830℃的真空炉中充分预热15~35分钟；

（2）      真空淬火：将预热后的高速钢铣刀在1100~1160℃的真空淬火炉中保温20~40分钟；

（3）      冷却：将真空淬火后的高速钢铣刀进行气冷、油淬；

（4）      第一次回火：将冷却后的高速钢铣刀在530~600℃的回火炉中进行1次回火，保温时间为1~3小时；

（5）      深冷处理：将第一次回火后的高速钢铣刀先以1~4℃/min的速度在深冷箱中由室温降至-60~-100℃保温1~4小时，再将高速钢铣刀放置在液氮罐中深冷处理20~24小时，然后将高速钢铣刀放置在深冷箱中-60~-100℃保温1~2小时，最后将高速钢铣刀进行空冷至室温；

（6）      第二次回火：将经过深冷处理后的高速钢铣刀在530~600℃回火中回火2次，每次保温时间1~3小时，然后进行空冷至室温。

所述的喷射成型高速钢的化学成分及重量百分比为C：1.0~1.2，W：6.0~6.3，Mo：5.3~5.5，Cr：4.1~4.2，V：2.7~3.0，Si：0.4~0.6，S：≤0.03，P：≤0.03。 

所述的气冷为利用空气进行冷却。 

所述的油淬为利用油进行冷却。 

本发明同现有技术相比，对喷射成型高速钢铣刀材料采用了真空淬火、回火和深冷处理相结合的新工艺，经过该深冷工艺处理后喷射成型高速钢铣刀材料的耐磨性能和硬度有了显著改善，提高了铣刀综合力学性能和使用寿命。 

具体实施方式

喷射成型高速钢的化学成分及重量百分比为：C：1.0~1.2，W：6.0~6.3，Mo：5.3~5.5，Cr：4.1~4.2，V：2.7~3.0，Si：0.4~0.6，S：≤0.03，P：≤0.03。 

实施方案1： 

将高速钢铣刀在790~830℃的真空炉中充分预热15~35分钟；将预热后的高速钢铣刀在1100~1160℃的真空淬火炉中保温20~40分钟，气冷、油淬；然后在530~600℃的回火炉中进行1次回火，保温时间为1~3小时；将1次回火后的高速钢铣刀先以1~4℃/min的速度在深冷箱中由室温降至-60~-100℃保温1~4小时，再放置在液氮罐中深冷处理20~24小时，然后深冷箱中-60~-100℃保温1~2小时，最后空冷至室温；将深冷处理后的高速钢铣刀在530~600℃的回火炉中回火2次，每次保温时间1~3小时，空冷至室温。

按照上述工艺处理后，铣刀端面的硬度为65.2HRC，摩擦磨损实验试样失重为0.007~0.008克。 

实施方案2： 

将高速钢铣刀在790~830℃的真空炉中充分预热15~35分钟；将预热后的高速钢铣刀在1100~1160℃的真空淬火炉中保温20~40分钟，气冷、油淬；然后在530~600℃的回火炉中进行2次回火，保温时间为1~3小时；将2次回火后的高速钢铣刀先以1~4℃/min的速度在深冷箱中由室温降至-60~-100℃保温1~4小时，再放置在液氮罐中深冷处理20~24小时，然后深冷箱中-60~-100℃保温1~2小时，最后空冷至室温；将深冷处理后的高速钢铣刀在530~600℃的回火炉中回火1次，每次保温时间1~3小时，空冷至室温。

按照上述工艺处理后，铣刀端面硬度为64.4HRC，摩擦磨损实验试样失重为0.019~0.020克。 

实施方案3：