[发明专利]一种刀具狭缝式感应淬火形成自磨刃的加工方法

说明书

本发明公开了一种刀具狭缝式感应淬火形成自磨刃的加工方法，包括以下步骤：(1)在刀具的底面选择待感应淬火区域，并对待感应淬火区域进行清洁处理；(2)将清洁处理后的刀具固定于加工台上，调整刀具的待感应淬火区域与狭缝式加热管之间的距离在0.2～6mm；利用狭缝式加热管将待感应淬火区域加热至刀具材料的临界温度Ac3以上。然后在淬火油中进行淬火。本发明针对刀具刃口部分进行狭缝式感应淬火，使刀具在其刃口部位形成硬度梯度，进而在使用过程中因磨损量的不同形成自磨刃，从而有效的改善刀具刃口的硬度，耐磨性，使得刀具的各方面性能均得到了改善。

技术领域

本发明涉及金属材料加工技术领域，具体涉及一种刀具狭缝式感应淬火形成自磨刃的加工方法。

背景技术

刀具在机械制造中大多用于切削加工，因此可称为切削刀具。由于机械制造中使用的刀具基本上都用于切削金属材料，故又可理解为金属切削刀具。目前，金属切削刀具在农业机械方面有着广泛的应用，如旋耕刀、犁刀、甩刀、茎秆粉碎刀等。农机刀具在作业过程中直接与土壤中的碎石、沙石、农作物残茬等产生摩擦并磨损，而土壤中化肥、农药、腐蚀物等引起的酸性介质环境下对耕作部件的腐蚀，又会进一步加重耕作部件的失效。

未经处理的刀具在应用过程中普遍存在硬度低、易磨损、使用寿命短等问题，尤以刃口部分会随使用时间的延长出现钝化、磨损严重甚至出现崩刃等现象，从而影响农机工作的质量和效率。

为提高刀具的使用寿命及切削性能，自上世纪50年代以来，出现了自磨刃刀具，自磨锐是刀具作业时在磨料磨损作用下表现的独特效果。摩擦磨损是无法避免的自然现象，通常人们从加强润滑和提高耐磨性两方面来减轻磨损，延长工件寿命。自磨锐则是巧妙运用磨料磨损规律，引导矛盾向有利方面转化的结果。刀片如采用特殊设计或特殊处理，使之作业时由于土壤或作物对刀刃两个刃面产生不同的磨损量，让厚度适当的刀尖突出于前沿，较长时间保持较锋利的切割性能，这一效果称为自磨锐，这种刀片成为自磨刃刀片。

实现自磨锐主要通过以下三种途径：(1)进行特殊几何性状设计；(2)采用双金属复合材料；(3)进行特殊工艺处理，例如采用化学热处理、表面处理、堆焊、喷涂等表面强化工艺，获得表里硬度不同的刃部。目前的研究主要集中在通过特殊工艺处理获得自磨刃刀具，但是，制备自磨刃刀具需要科学周密的设计，如选择合理的强化部位、适当的硬化层厚度和耐磨层与基体母材科学的硬度配比等。因此，如何制备使用寿命长、自磨锐效果好的刀具仍是目前的技术难题。

发明内容

针对上述现有技术，本发明的目的是提供一种刀具狭缝式感应淬火形成自磨刃的加工方法。采用本发明方法处理后的刀具在刃口部位形成硬度梯度，使用过程中能够由于硬度的不同而构成自磨刃；同时其硬度、耐磨性和耐腐蚀性相较于未处理的刀具有着显著提升，刀具的使用寿命也得到极大改善。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明的第一方面，提供一种刀具狭缝式感应淬火形成自磨刃的加工方法，包括以下步骤：

(1)在刀具的底面选择待感应淬火区域，并对待感应淬火区域进行清洁处理；

(2)将清洁处理后的刀具固定于加工台上，调整刀具的待感应淬火区域与狭缝式加热管之间的距离在0.2～6mm；利用狭缝式加热管将待感应淬火区域加热至刀具材料的临界温度Ac3以上；然后立即在淬火油中进行淬火，淬火后在待感应淬火区域形成淬硬层。

优选的，步骤(1)中，所述待感应淬火区域为刀具的刃口在刀体底面的正投影区域。

优选的，步骤(1)中，所述清洁处理具体为：采用砂纸或者其他方式去除表面油污及氧化层，至露出金属表面。

优选的，步骤(2)中，所述狭缝式加热管包括：第一加热段，与第一加热段通过第一直角弯头连接的第二加热段，所述第二加热段的另一端通过180°弯头与第三加热段连接，所述第三加热段的另一端通过第二直角弯头与第四加热段连接；